Ariane 5: het laatste grote rechte stuk voor de Europese zware draagraket

Ariane 5 - lancering op 4 december 2018 vanaf de Kourou-basis in Guyana © ESA
Ariane 5 , de zware draagraket van de European Space Agency (ESA), heeft begin juni net zijn 23e dienstjaar gevierd en begint daarmee gelegenheid zijn laatste lang recht voor de geplande stop.
Synoniem voor betrouwbaarheid, in het bijzonder dankzij het indrukwekkende record van 82 opeenvolgende succesvolle lanceringen en het aantal mislukkingen dat beperkt is tot vijf, zal de Europese raket donderdag 20 juni voor de 104e keer sinds 1996 worden gelanceerd. De kans voor ons om terug te komen op deze benchmark-draagraket die zijn stempel heeft gedrukt op het gebied van ruimtevaart en die vanaf 2020 zou moeten worden vervangen door een nieuwe versie: Ariane 6.

Een launcher gemaakt van een leeg vel

In tegenstelling tot wat men zou denken gezien de naam van de draagraket, is Ariane 5 slechts de opvolger van Ariane 4 en niet een evolutie ervan. Als de eerste vlucht van de Ariane 5 plaatsvond in 1996, toen Ariane 4 al een solide commercieel succes had geboekt, was dit in het begin van de jaren tachtig nog niet het geval toen ESA het eerste keer het idee om een ​​nieuwe draagraket te ontwikkelen met grotere capaciteiten.
Geformaliseerd in 1985 en goedgekeurd twee jaar later toen Ariane 4 nog geen enkele vlucht op de klok had, had dit project sterke ambities voor het Europese ruimteprogramma, aangezien naast de markt voor commerciële satellieten, een shuttle-project de ruimte (Hermès), die uiteindelijk werd verlaten, werd bestudeerd door de Franse ruimtevaartorganisatie CNES. Het was ook in die tijd dat Ronald Reagan Europeanen de mogelijkheid bood om deel te nemen aan het International Space Station (ISS) -project , dat met name tot stand kwam met het Colombus-laboratorium dat nu aan dit laatste is verbonden.
Groot model met Ariane 1 aan de linkerkant en Ariane 5 aan de rechterkant. Lucht- en ruimtemuseum, Parijs Le Bourget © Alexandre Boero voor The-HiTech.net
Dit nieuwe soort draagraket, ontwikkeld op basis van een blanco vel, heeft een heel ander ontwerp dan eerdere versies van het Ariane-programma en heeft dus een veel hogere capaciteit dan zijn voorgangers. Dit ontwerp vereist ook de bouw van een nieuwe lanceereenheid (ELA-3) met een oppervlakte van 21 km ² om de eenvoudige reden dat de vorige installaties (ELA-1 en 2) niet toelaten om een launcher van dit type. ELA-4, momenteel in aanbouw, zal ook ELA-3 vervangen om plaats te bieden aan de toekomstige Ariane 6-draagraket.
Ariane 5 heeft slechts twee trappen, vergeleken met drie voor Ariane 4, maar is uitgerust met twee laterale poederversnellingsschroeven (EAP) die in totaal 237 ton vaste stuwstof vervoeren. Bij het opstijgen verbruiken deze twee EAP's 4 ton poeder (2 ton elk) per seconde en leveren ze meer dan 90% van de maximale stuwkracht van 7.080 kN die nodig is voor de lancering. De resterende 10% wordt verkregen dankzij de cryogene hoofdtrap (EPC) die bestaat uit twee drijfmiddeltanks en de Vulcain-motor. Het is deze fase waarin de raket zichzelf kan voortbewegen zodra de twee EAP's zijn vrijgegeven, een paar minuten na het opstijgen.

Een groot succes ondanks een moeilijke start

Als de Ariane 5 erin geslaagd is zijn betrouwbaarheid tijdens deze 23 dienstjaren aan te tonen, was het begin echter nogal delicaat. De eerste vlucht, die vier satellieten vervoerde ter waarde van $ 370 miljoen, was inderdaad niet succesvol. Toen hij op 4 juni 1996 werd gelanceerd, explodeerde de raket op een hoogte van 4 km, slechts 36,7 seconden na het opstijgen. De oorzaak van deze storing werd door de onderzoekers snel geïdentificeerd: het was een storing van de besturingssoftware… Met andere woorden, een computerbug!
De tweede vlucht op 30 oktober 1997 eindigde in een gedeeltelijke mislukking, omdat de raket niet de gewenste baan had bereikt vanwege een voortijdige stopzetting van de EPC-voortstuwing. Na verschillende noodzakelijke aanpassingen aan het voortstuwingssysteem van hoogtecontrole (SCA), slaagden wetenschappers erin de problemen op te lossen en de volgende lancering op 21 oktober 1998 zal een succes worden.
Ariane 5 ES ATV wordt overgebracht naar zijn lanceerplatform © DLR German Aerospace Center
De eerste commerciële vluchten begonnen een jaar later met de lancering van XMM-Newton, ESA's röntgenobservatorium, dat de weg vrijmaakte voor het succes van Ariane 5. Verschillende versies van de Europese raket (Ariane 5 G, G +, ECA, GS en ES ATV) zullen dan verschijnen en Ariane 5 zal erin slagen, tussen het mislukken van de eerste lancering van de ECA-versie in 2002 en een gedeeltelijke mislukking in januari 2018, om 82 succesvolle opeenvolgende lanceringen te realiseren .
Veel andere records werden verbroken door Ariane 5, zoals de lancering van Envisat in 2002 in een baan op een hoogte van 800 km, toen de zwaarste lading (8.200 kg) ooit gelanceerd. Helaas heeft ESA's observatiesatelliet vandaag de ongelukkige staat van dienst als het grootste puin in een baan rond de aarde. In 2008 maakte Ariane 5 het ook mogelijk om het eerste automatische transportvoertuig met een massa van bijna 20 ton te lanceren, de ATV Jules Verne. Tot slot, van de meest emblematische missies, zou het zonde zijn om de lancering van de Rosetta "comet hunter" -sonde tijdens de eerste vlucht van een Ariane 5 G + -raket in 2004 achterwege te laten.

Recht naar huis voor Ariane 5

Donderdag 20 juni tussen 23:43 en 01:30 uur (Parijse tijd) zal een Ariane 5 ECA-draagraket opstijgen vanuit Kourou, met als missie om namens Eutelsat en AT&T twee telecommunicatiesatellieten in een baan om de aarde te brengen. Andere lanceringen zijn nog gepland, zoals die van de langverwachte James Webb-telescoop (JWST) in 2021, zoals we mogelijk zojuist op de Paris Air Show hebben vernomen, die van de Juice - Jupiter-missie. Icy Moons Explorer - waarmee ESA de ijzige manen van Jupiter zoals Europa, Ganymede of zelfs Callisto kan observeren.
Doorsnede van Ariane 6
Ondanks alles heeft Ariane 5 zijn beste tijd gehad en zou zijn allerlaatste lancering moeten plaatsvinden in 2023. Deze lanceerder lijdt nu onder concurrentie van nieuwe grote spelers in de ruimtevaartsector zoals China met zijn Long March-raketten, maar ook privé, zoals het geval is met Space X en zijn Falcon 9 en Falcon Heavy, evenals zijn aanstaande Super Heavy Starship . Ariane 6 zou, in vergelijking met Ariane 5, in staat moeten zijn om de bedrijfskosten aanzienlijk te verlagen, wat een doorslaggevende factor is om de concurrentie het hoofd te bieden.