Ariane 6 byl původně koncipován na začátku roku 2010 jako náhradní startovací vozidlo pro Ariane 5 a během let 2012-2015 bylo navrženo a navrženo několik konceptů a návrhů na vysoké úrovni. Financování rozvoje od několika evropských vlád bylo původně zajištěno počátkem roku 2016 a byly podepsány smlouvy o zahájení podrobného návrhu a sestavení testovacích článků. Zatímco v roce 2019 byl první orbitální let plánován na rok 2020, do května 2020 bylo plánované počáteční datum startu odloženo na rok 2021. V říjnu 2020 ESA formálně požádala o dodatečné financování 230 milionů eur od zemí sponzorujících Projekt na dokončení vývoje rakety a získání vozidla na jeho první zkušební let, který sklouzl do druhého čtvrtletí roku 2022.

koncepce a raný vývoj: 2010-2015editovat

Ariane 6 PPH výřez kreslení

po podrobných definičních studiích v roce 2012 oznámila Evropská kosmická agentura (ESA) výběr konfigurace“ PPH “ (první stupeň tří raketových motorů P145, druhý stupeň jednoho raketového motoru P145 a kryogenní horní stupeň H32) pro Ariane 6 v červenci 2013. Byl by schopen vypustit až 6,500 kg (14,300 lb) na geostacionární přenosovou dráhu (GTO), přičemž první let by měl být již v letech 2021-2022. Vývoj měl stát od května 2013 4 miliardy eur. Studie z roku 2014 dospěla k závěru, že náklady na vývoj by mohly být sníženy na přibližně 3 miliardy EUR omezením dodavatelů na pět zemí.

zatímco Ariane 5 obvykle vypouští jeden velký a jeden střední satelit najednou, návrh PPH pro Ariane 6 byl určen pro jedno užitečné zatížení, s odhadem ceny na začátku roku 2014 přibližně 95 milionů USD za start. SpaceX Falcon 9 a čínský Long March 3B zahajují menší užitečná zatížení, ale za nižší ceny, přibližně 57 milionů USD a 72 milionů USD od začátku roku 2014, což činí Falcon 9 spuštění středně velkého satelitu konkurenceschopným s náklady na nižší slot dvojitého užitečného zatížení Ariane 5. U lehkých celoelektrických družic Arianespace zamýšlel použít restartovatelný motor Vinci k tomu, aby satelity dopravil blíže k jejich provozní oběžné dráze, než mohl Falcon 9, čímž se o několik měsíců zkrátila doba potřebná k přenosu na geostacionární oběžnou dráhu.

Ariane 6.1 a Ariane 6.2 proposalsEdit

v červnu 2014 Airbus a Safran překvapili ESA oznámením protinávrhu projektu Ariane 6: společného podniku 50/50 na vývoj rakety, který by také zahrnoval nákup zájmu francouzské vlády CNES o Arianespace.

tento navrhovaný startovací systém by přišel ve dvou variantách, Ariane 6.1 a Ariane 6.2. Zatímco oba by používali kryogenní hlavní stupeň poháněný motorem Vulcain 2 a dvěma pevnými posilovači P145, Ariane 6.1 by měl kryogenní horní stupeň poháněný motorem Vinci a zvýšit až 8,500 kg (18,700 lb) na GTO, zatímco Ariane 6.2 by používal nižší hypergolický horní stupeň poháněný motorem Aestus. Ariane 6.1 by měla schopnost vypustit dva elektricky poháněné satelity najednou, zatímco Ariane 6.2 by se zaměřila na spouštění vládních užitečných zatížení.

francouzský list La Tribune zpochybnil, zda by Airbus Space Systems mohl splnit slíbené náklady na svůj návrh Ariane 6 a zda by Airbus a Safran Group mohly být důvěryhodné, když bylo zjištěno, že jsou odpovědné za selhání letu Ariane 5 517 v roce 2002 a novější selhání balistické rakety M51 v roce 2013. Společnosti byly také kritizovány za to, že nejsou ochotny čelit rozvojovým rizikům, a požadují vyšší počáteční financování, než se původně plánovalo – 2,6 miliardy eur místo 2,3 miliardy eur. Odhadované spouštěcí ceny pro Ariane 6 ve výši 85 milionů eur.1 a 69 milionů eur za Ariane 6.2 se nesrovnaly příznivě s nabídkami SpaceX. Během zasedání ministrů EU v Ženevě dne 7. Června 2014 byly tyto ceny považovány za příliš vysoké a nebylo dosaženo dohody s výrobci.

návrhy Ariane 62 a Ariane 64editovat

původně navrhované Ariane A62 a Ariane A64

po kritice návrhu Ariane 6 PPH představila Francie v září 2014 revidovaný návrh Ariane 6. Tento spouštěč by používal kryogenní hlavní stupeň poháněný Vulcainem 2 a horní stupeň poháněný Vinci, ale měnil počet pevných posilovačů. Se dvěma posilovači P120 by Ariane 6 zahájila až 5,000 kg (11,000 lb) na GTO za cenu 75 milionů eur. Se čtyřmi boostery by Ariane 6 mohla vypustit dva satelity v celkové hmotnosti 11,000 kg (24,000 lb) na GTO za cenu 90 milionů eur.

tento návrh, na rozdíl od Ariane 6 PPH, nabídl škálovatelný spouštěč při zachování schopnosti duálního spuštění Ariane 5. Návrh také zahrnoval zjednodušení průmyslové a institucionální organizace spolu s lepší a levnější verzí motoru Vulcain 2 pro hlavní etapu. Ačkoli se předpokládalo, že Ariane 6 bude mít „nižší odhadované opakující se výrobní náklady“, předpokládalo se, že bude mít „vyšší celkové náklady na vývoj kvůli potřebě nového, Ariane 6-oddaný, odpalovací rampa“.

italští, francouzští a němečtí ministři vesmíru se sešli 23. září 2014, aby naplánovali strategii a posoudili možnost dohody o financování nástupce Ariane 5, A V prosinci 2014 ESA vybrala návrhy Ariane 62 a Ariane 64 pro vývoj a financování.

vývoj zkušebního vozidla: 2016-2021Edit

v listopadu 2015 byl představen aktualizovaný design Ariane 64 a 62 s novými kužely na boosterech, průměr hlavního stupně se zvýšil na 5.4 m (18 ft) a výška se snížila na 60 m (200 ft). Základní návrh byl dokončen v lednu 2016 a vývoj byl posunut do podrobné fáze návrhu a výroby, přičemž první velké smlouvy již byly podepsány. Na rozdíl od předchozích raket Ariane, které jsou sestaveny a poháněny svisle před transportem na startovací plochu, budou hlavní stupně Ariane 6 sestaveny vodorovně v nové integrační hale v Les Mureaux a poté transportovány do Francouzské Guyany, kde budou postaveny a integrovány s posilovači a užitečným zatížením.

horizontální montážní proces byl inspirován ruskou tradicí pro nosné rakety Sojuz a Proton-která byla nedávno aplikována na americké posilovače Delta IV a Falcon 9 — s stanoveným cílem snížit výrobní náklady na polovinu.

proces průmyslové výroby byl kompletně přepracován, což umožnilo synchronizované pracovní postupy mezi několika evropskými výrobními místy pohybující se měsíční kadencí, což by umožnilo dvanáct startů ročně, což by zdvojnásobilo roční kapacitu Ariane 5. Pro další snížení ceny budou motory Ariane 6 používat 3D tištěné komponenty. Ariane 6 bude první velkou raketou, která použije laserový zapalovací systém vyvinutý rakouským Korutanským výzkumným střediskem (CTR), který byl dříve nasazen v automobilových a turbínových motorech. Polovodičový laser nabízí výhodu oproti elektrickým zapalovacím systémům v tom, že je flexibilnější, pokud jde o umístění plazmy ve spalovací komoře, nabízí mnohem vyšší pulzní výkon a může tolerovat širší rozsah poměrů směsi paliva a vzduchu.

reorganizace průmyslu za novým nosným vozidlem, což vedlo k vytvoření odpalovacích zařízení Airbus Safran, také zahájila přezkum francouzské vlády, daňových záležitostí a Evropské komise ohledně možného střetu zájmů, pokud by Airbus Defence and Space, výrobce satelitů měl koupit starty od ASL.

zatímco vývoj byl původně plánován být v podstatě dokončen v roce 2019, s počátečním spuštěním v roce 2020, počáteční datum spuštění sklouzlo dvakrát: nejprve do roku 2021 a poté do druhého čtvrtletí roku 2022.

další možnosti vývojeeditovat

Hlavní článek: Adeline (rocket stage)

CNES zahájil v roce 2010 studie o alternativním, opakovaně použitelném prvním stupni pro Ariane 6, který používá směs kapalného kyslíku a kapalného metanu spíše než kapalný vodík, který se používá v návrhu prvního stupně Ariane 6 2016. Jádro poháněné metanem mohlo používat jeden nebo více motorů, odpovídající schopnosti Ariane 64 pouze se dvěma posilovači místo čtyř. Od ledna 2015 zůstala v pochybnosti ekonomická proveditelnost opětovného použití celé etapy. Souběžně s výzkumem přeletů kapalin na konci 90. let a na začátku roku 2000 dospěla CNES spolu s Ruskem k závěru, že opětovné použití první fáze bylo ekonomicky životaschopné, protože výroba deseti raket ročně byla levnější a proveditelnější než obnova, renovace a ztráta výkonu způsobená opětovným použitím. Bylo navrženo, že s plánem spuštění Arianespace 12 lety ročně, že motor, který by mohl být znovu použit tucetkrát, by vytvořil poptávku pouze po jednom motoru ročně, což by podpořilo pokračující dodavatelský řetězec výroby motorů.

v červnu 2015 společnost Airbus Defence and Space oznámila, že vývoj Adeline, částečně opakovaně použitelného prvního stupně, bude funkční mezi lety 2025 a 2030 a že bude vyvinut jako následná první fáze pro Ariane 6. Spíše než vyvinout způsob, jak znovu použít celý první stupeň (jako SpaceX), Airbus navrhl systém, kde by byly bezpečně vráceny pouze části s vysokou hodnotou pomocí okřídleného modulu na dně raketového zásobníku.

v srpnu 2016 poskytly odpalovací zařízení Airbus Safran další podrobnosti o budoucích rozvojových plánech vycházejících z návrhu Ariane 6. Generální ředitel Alain Charmeau odhalil, že Airbus Safran nyní pracuje na dvou hlavních liniích: za prvé, pokračující práce (na vlastní náklady společnosti) na obnovitelném modulu Adeline engine-and-avionics; a za druhé, začátek vývoje motoru nové generace, který se nazývá Prometheus. Tento motor by měl přibližně stejný tah jako Vulcain 2, který v současné době pohání Ariane 5, ale spaloval by metan místo kapalného vodíku. Charmeau byl nezávazný ohledně toho, zda Prometheus (stále jen v prvních měsících vývoje) může být použit jako postradatelná náhrada za Vulcain 2 v Ariane 6, nebo zda byl spojen s znovu použitelným designem Adeline a řekl pouze, že “ jsme opatrní a raději mluvíme, když jsme si jisti, co oznamujeme… Ale určitě by tento motor mohl velmi dobře zapadnout do první fáze Ariane 6 jednoho dne“, rozhodnutí o tom, zda pokračovat s Prometheusem v postradatelné nebo opakovaně použitelné roli, by mohlo být přijato v letech 2025 až 2030. V roce 2017 bylo zjištěno, že projekt motoru Prometheus má za cíl snížit náklady na jednotku motoru z 10 milionů eur Vulcain2 na 1 milion eur a umožnit opětovné použití motoru až pětkrát. O vývoji motoru se říká, že je součástí širšího úsilí – kódového označení Ariane NEXT – snížit náklady na spuštění Ariane o faktor 2 nad rámec vylepšení, které přinesla Ariane 6. Iniciativa Ariane NEXT zahrnuje opakovaně použitelnou sondážní raketu Callisto, která testuje výkon různých paliv v nových konstrukcích motorů.