Решение о начале разработки Ariane 6, следующего за ракетой Ariane 5 поколения носителей, Совет Европейского космического агентства (ESA) принял в декабре 2014 года. Основной мотивацией называлось сохранение лидерства Европы на быстро развивающемся рынке услуг коммерческого запуска. Конкуренты в лице Китай, Индии, а также частных компаний вроде SpaceX стали претендовать на значительную долю в деле доставки спутников на орбиту за деньги. Кроме того, европейская космонавтика хотела оставаться независимой в вопросе запуска собственных аппаратов для исследования и использования космического пространства.
Широкие возможности
С помощью Ariane 6 будет возможно запускать как тяжелую, так и легкую полезную нагрузку на широкий диапазон орбит для таких целей, как наблюдение Земли, телекоммуникации, метеорология, спутниковая навигация, а также проведения научных исследователей.
В рамках инициативы ESA по дешевому запуску малых спутников для Ariane 6 разработали специальные адаптеры, позволяющие ей нести одновременно несколько разнообразных аппаратов. Так, небольшие зонды весом не более 200 кг устанавливаются рядом с основной, более тяжелой, полезной нагрузкой, эффективно объединяя разные миссии в одном запуске.
Услуга «множественного запуска» малых спутников обеспечит экономически эффективные возможности запуска для небольших компаний, желающих получить доступ к растущей космической отрасли.
Ariane 6 будет доступен в двух версиях в зависимости от требуемой мощности: Ariane 62 с двумя боковыми ускорителями и Ariane 64 с четырьмя. Ariane 62 сможет выводить полезную нагрузку массой около 4,5 тонны на геостационарную переходную орбиту или 10,3 тонны на низкую околоземную орбиту. Ariane 64 доставит аппараты массой до 11,5 тонны на геостационарную переходную орбиту и 20,6 тонны на низкую околоземную орбиту.
Ракета-носитель состоит из центральных нижней и верхней ступени, а также двух или четырех боковых ускорителей.
Нижняя ступень с твердотопливными ракетными ускорителями отрывает Ariane 6 от земли и на первом этапе полета обеспечивает тягу 135 тонн. Центральная ступень оснащена жидкостным двигателем Vulcain 2.1 — модернизированным Vulcain 2, использующемся на Ariane 5, — и двумя или четырьмя ускорителями P120C для обеспечения дополнительной тяги при старте.
Верхняя ступень приводится в движение разработанным с нуля двигателем Vinci, который оснащен функцией повторного запуска. Это позволит Ariane 6 достигать широкого диапазона орбит за одну миссию и доставлять больше полезной нагрузки. После отделения полезной нагрузки производится финальный запуск для сведения разгонного блока с орбиты, чтобы не увеличивать количество космического мусора.
Обе центральные ступени работают на жидком водороде и кислороде, а боковые ускорителя заправляются твердым топливом HTPB 1912, которые состоит из алюминиевого порошка и перхлората аммония и связующего вещества полибутадиена.
Новой ракете — новая площадка
Французское космическое агентство CNES готовит для Ariane 6 стартовые комплексы на европейском космодроме «Куру» во Французской Гвиане. Космодром занимает площадь 170 гектаров, а его расположение идеально. На севере у него — открытый океан, а ближайший город Куру находится в 17 километрах. Поэтому отработанные ступени и, в случае катастрофы, обломки не упадут никому на голову. Поскольку космодром находится всего в пяти градусах к северу от экватора, полеты на восток получают практически максимально возможный прирост скорости за счет вращения Земли, увеличивая массу полезной нагрузки.
Ariane 6 будет стартовать с собственной площадки в четырех километрах к западу от стартовой площадки Ariane 5. Для нового носителя инженерам пришлось построить и новый корпус сборки, транспортировщик и стартовую площадку.
Корпус сборки ракеты-носителя — сооружение высотой 20, длиной 112 и шириной 41 метр, расположенное примерно в километре от зоны запуска. Здесь привезенные части ракеты будут в горизонтальном положении собирать в носитель.
Транспортировщик — это гигантская передвижная металлическая конструкция высотой 90 метров и весом 8 200 тонн, который при этом едет по рельсам. Здесь ракету устанавливают вертикально и проводят все необходимые технические отладки и проверки. Кроме того, сооружение защищает носитель от внешних воздействий до момента запуска.
Стартовая площадка имеет глубину 28,5 метра и ширину 200 метров. На нее ушло около 167,5 тысячи кубометров бетона — этого количества достаточно для заполнения 67 олимпийских бассейнов. Стоит ракета на 700-тонном стальном стартовом столе, стальные же дефлекторы направляют огненные струи при взлете в выхлопные туннели, расположенные глубоко под стартовым столом.
Первые клиенты
Создание Ariane 6 осуществлялось в рамках частно-государственного партнерства. Правительства стран ЕС вложили в него 2,815 миллиарда евро, частные компании — еще 400 миллионов. Первый контракт на запуск был подписан еще в 2015 году: OneWeb договорилась о трех запусках спутников для своего созвездия. Правда, компания обанкротилась в 2020-м, так что контракт выполнить не успели.
В 2018 году Arianespace, оператор европейских космических запусков, подписала контракт с телекоммуникационным гигантом Eutelsat на пять коммерческих запусков в течение нескольких лет, а французское космическое агентство решило запустить три уже законтрактованных спутника-шпиона не на «Союзе», а на Ariane 6.
Первый старт Ariane 6 запланирован на апрель 2024 года: модификация Ariane 62 выведет на низкую околоземную орбиту несколько спутников по заказу NASA, аэрокосмической компании PTS, а также учреждений образования: Берлинского и Каталонского технических университетов, Технического университета Кошице и Университета Лиссабона.