Ariane 6 è stato inizialmente concepito nei primi anni 2010 come veicolo di lancio sostitutivo per Ariane 5, e una serie di concetti e progetti di alto livello sono stati suggeriti e proposti durante 2012-2015. I finanziamenti per lo sviluppo di diversi governi europei sono stati inizialmente garantiti all’inizio del 2016 e sono stati firmati contratti per iniziare la progettazione dettagliata e la costruzione di articoli di prova. Mentre nel 2019, il volo orbitale inaugurale era stato pianificato per il 2020, entro maggio 2020, la data di lancio iniziale prevista era stata ritardata nel 2021. Nel mese di ottobre 2020, l’ESA ha formalmente richiesto un ulteriore €230 milioni di finanziamenti da parte dei paesi sponsor del progetto per completare lo sviluppo del razzo e ottenere il veicolo per il suo primo volo di prova, che era scivolato al secondo trimestre del 2022.

Concetto e sviluppo iniziale: 2010–2015Edit

Ariane 6 PPH disegno in sezione

Seguente definizione dettagliata studi nel 2012, l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha annunciato la selezione del “GESTORE” (prima tappa della tre P145 motori a razzo, seconda tappa di una P145 motore a razzo, e H32 stadio superiore criogenico) configurazione per l’Ariane 6 luglio 2013. Sarebbe in grado di lanciare fino a 6.500 kg (14.300 lb) in orbita di trasferimento geostazionaria (GTO), con un primo volo previsto per il 2021-2022. Lo sviluppo è stato progettato per costare €4 miliardi a partire da maggio 2013. Uno studio del 2014 ha concluso che i costi di sviluppo potrebbero essere ridotti a circa 3 miliardi di euro limitando gli appaltatori a cinque paesi.

Mentre l’Ariane 5 lancia in genere un satellite grande e uno medio alla volta, la proposta PPH per l’Ariane 6 era destinata a singoli carichi utili, con una stima dei prezzi all’inizio del 2014 di circa 95 milioni di dollari per lancio. Lo SpaceX Falcon 9 e il cinese Long March 3B entrambi lanciano carichi utili più piccoli ma a prezzi più bassi, circa US million 57 milioni e US million 72 milioni rispettivamente a partire dall’inizio del 2014, rendendo il Falcon 9 lancio di un satellite di medie dimensioni competitivo con il costo dello slot inferiore di un doppio carico utile Ariane 5. Per i satelliti interamente elettrici leggeri, Arianespace intendeva utilizzare il motore Vinci riavviabile per consegnare i satelliti più vicini alla loro orbita operativa rispetto al Falcon 9, riducendo così il tempo necessario per il trasferimento in orbita geostazionaria di diversi mesi.

Ariane 6.1 e Ariane 6.2 proposalsEdit

Nel giugno 2014, Airbus e Safran hanno sorpreso l’ESA annunciando una controproposta per il progetto Ariane 6: una joint venture 50/50 per sviluppare il razzo, che implicherebbe anche l’acquisto dell’interesse del CNES del governo francese in Arianespace.

Questo sistema di lancio proposto sarebbe disponibile in due varianti, Ariane 6.1 e Ariane 6.2. Mentre entrambi utilizzerebbero uno stadio principale criogenico alimentato da un motore Vulcain 2 e due booster solidi P145, Ariane 6.1 sarebbe caratterizzato da uno stadio superiore criogenico alimentato dal motore Vinci e spinta fino a 8.500 kg (18.700 lb) a GTO, mentre Ariane 6.2 avrebbe utilizzato uno stadio superiore ipergolico a basso costo alimentato dal motore Aestus. Ariane 6.1 avrebbe la capacità di lanciare due satelliti alimentati elettricamente contemporaneamente, mentre Ariane 6.2 si concentrerebbe sul lancio di payload governativi.

Il quotidiano francese La Tribune ha chiesto se Airbus Space Systems potesse fornire i costi promessi per la loro proposta Ariane 6 e se Airbus e Safran Group potessero essere considerati attendibili quando furono ritenuti responsabili di un fallimento del volo Ariane 5 517 nel 2002 e di un più recente fallimento del missile balistico M51 nel 2013. Le società sono state anche criticate per non essere disposte a incorrere in rischi di sviluppo e per aver chiesto finanziamenti iniziali più elevati di quelli inizialmente previsti – 2,6 miliardi di euro invece di 2,3 miliardi di euro. Prezzi di lancio stimati di 85 milioni di euro per Ariane 6.1 e 69 milioni di euro per Ariane 6.2 non si sono confrontati favorevolmente con le offerte SpaceX. Durante la riunione dei ministri dell’UE tenutasi a Ginevra il 7 giugno 2014, questi prezzi sono stati giudicati troppo elevati e non è stato raggiunto alcun accordo con i produttori.

Proposte Ariane 62 e Ariane 64modifica

Originariamente proposto Ariane A62 e Ariane A64

A seguito delle critiche al design Ariane 6 PPH, la Francia ha presentato una proposta Ariane 6 rivista nel settembre 2014. Questo lanciatore userebbe uno stadio principale criogenico alimentato dal Vulcain 2 e uno stadio superiore alimentato dal Vinci, ma varierebbe il numero di booster solidi. Con due booster P120, Ariane 6 avrebbe lanciato fino a 5.000 kg (11.000 lb) a GTO ad un costo di €75 milioni. Con quattro booster, Ariane 6 sarebbe in grado di lanciare due satelliti per un totale di 11.000 kg (24.000 lb) a GTO ad un costo di €90 milioni.

Questa proposta, a differenza di Ariane 6 PPH, offriva un lanciatore scalabile pur mantenendo la capacità di doppio lancio di Ariane 5. La proposta comprendeva anche la semplificazione dell’organizzazione industriale e istituzionale e una versione migliore ed economica del motore Vulcain 2 per il palco principale. Anche se Ariane 6 è stato progettato per avere “minori costi di produzione ricorrenti stimati”, è stato proiettato per avere”un costo di sviluppo complessivo più elevato a causa della necessità di un nuovo, Ariane 6-dedicato, rampa di lancio”.

I ministri dello spazio italiano, francese e tedesco si sono incontrati il 23 settembre 2014, al fine di pianificare la strategia e valutare la possibilità di un accordo sul finanziamento per il successore di Ariane 5, e nel dicembre 2014, l’ESA ha selezionato i progetti Ariane 62 e Ariane 64 per lo sviluppo e il finanziamento.

Test vehicle development: 2016–2021Edit

Nel novembre 2015 è stato presentato un design aggiornato di Ariane 64 e 62, con nuovi coni nasali sui booster, il diametro del palco principale è aumentato a 5,4 m (18 ft) e l’altezza è diminuita a 60 m (200 ft). Il progetto di base è stato finalizzato a gennaio 2016, avanzando lo sviluppo in fasi di progettazione e produzione dettagliate, con i primi importanti contratti già firmati. A differenza dei precedenti razzi Ariane che vengono assemblati e alimentati verticalmente prima di essere trasportati al launchpad, gli stadi principali Ariane 6 saranno assemblati orizzontalmente nella nuova sala integrazione di Les Mureaux e poi trasportati nella Guiana francese, dove saranno eretti e integrati con booster e carico utile.

Il processo di assemblaggio orizzontale è stato ispirato dalla tradizione russa per i lanciatori Soyuz e Proton – che è stata più recentemente applicata ai booster americani Delta IV e Falcon 9 — con un obiettivo dichiarato di dimezzare i costi di produzione.

Il processo di produzione industriale è stato completamente revisionato, consentendo un flusso di lavoro sincronizzato tra diversi siti produttivi europei che si muovevano a cadenza mensile, consentendo dodici lanci all’anno, raddoppiando la capacità annuale di Ariane 5. Per abbassare ulteriormente il prezzo, i motori Ariane 6 utilizzeranno componenti stampati in 3D. Ariane 6 sarà il primo razzo di grandi dimensioni ad utilizzare un sistema di accensione laser sviluppato dal Centro di ricerca carinziano austriaco (CTR), precedentemente implementato nei motori automobilistici e a turbina. Un laser a stato solido offre un vantaggio rispetto ai sistemi di accensione elettrica in quanto è più flessibile per quanto riguarda la posizione del plasma all’interno della camera di combustione, offre una potenza di impulso molto più elevata e può tollerare una gamma più ampia di rapporti miscela aria-carburante.

La riorganizzazione dell’industria dietro un nuovo veicolo di lancio, che ha portato alla creazione di lanciatori Airbus Safran, ha anche avviato una revisione da parte del governo francese, in materia fiscale, e della Commissione europea su un possibile conflitto di interessi se Airbus Defence and Space, un produttore di satelliti dovesse acquistare lanci da ASL.

Mentre lo sviluppo era inizialmente previsto per essere sostanzialmente completo in 2019, con un lancio iniziale in 2020, la data di lancio iniziale è slittata due volte: prima a 2021 e poi al secondo trimestre di 2022.

Altre opzioni di sviluppomodifica

Articolo principale: Adeline (rocket stage)

CNES ha iniziato gli studi nel 2010 su un primo stadio alternativo riutilizzabile per Ariane 6, utilizzando un mix di ossigeno liquido e metano liquido piuttosto che idrogeno liquido che viene utilizzato nel 2016 Ariane 6 primo stadio di progettazione. Il nucleo alimentato a metano potrebbe utilizzare uno o più motori, corrispondenti capacità di Ariane 64 con solo due booster invece di quattro. A partire da gennaio 2015, la fattibilità economica del riutilizzo di un intero stadio è rimasta in discussione. In concomitanza con la ricerca di booster di recupero liquido alla fine degli anni 1990 e all’inizio degli anni 2000, il CNES insieme alla Russia ha concluso studi che indicano che il riutilizzo del primo stadio era economicamente insostenibile poiché la produzione di dieci razzi all’anno era più economica e più fattibile del recupero, ristrutturazione e perdita di prestazioni causate dalla riusabilità. È stato suggerito che con il programma di lancio di Arianespace di 12 voli all’anno un motore che potrebbe essere riutilizzato una dozzina di volte produrrebbe una domanda per un solo motore all’anno, rendendo impossibile sostenere una catena di fornitura di produzione di motori in corso.

Nel giugno 2015, Airbus Defence and Space ha annunciato che lo sviluppo di Adeline, un primo stadio parzialmente riutilizzabile, sarebbe diventato operativo tra il 2025 e il 2030 e che sarebbe stato sviluppato come primo stadio successivo per Ariane 6. Piuttosto che sviluppare un modo per riutilizzare un intero primo stadio (come SpaceX), Airbus ha proposto un sistema in cui solo le parti di alto valore sarebbero state restituite in modo sicuro utilizzando un modulo alato nella parte inferiore della pila di razzi.

Nell’agosto 2016, i lanciatori Airbus Safran hanno fornito ulteriori dettagli sui piani di sviluppo futuri basati sul design Ariane 6. Il CEO Alain Charmeau ha rivelato che Airbus Safran stava ora lavorando lungo due linee principali: in primo luogo, continuando il lavoro (a proprie spese della società) sul modulo motore e avionica Adeline recuperabile; e in secondo luogo, iniziando lo sviluppo di un motore di prossima generazione chiamato Prometheus. Questo motore avrebbe circa la stessa spinta del Vulcain 2 che attualmente alimenta Ariane 5, ma brucerebbe metano invece di idrogeno liquido. Charmeau non era impegnato sul fatto che Prometheus (ancora solo nei primi mesi di sviluppo) potesse essere usato come sostituto sacrificabile per il Vulcain 2 in Ariane 6, o se fosse legato al design riutilizzabile di Adeline, dicendo solo che “Siamo cauti e preferiamo parlare quando siamo sicuri di ciò che annunciamo… Ma certamente questo motore potrebbe benissimo adattarsi al primo stadio di Ariane 6 one day”, una decisione sull’opportunità di procedere con Prometheus in un ruolo spendibile o riutilizzabile potrebbe essere presa tra il 2025 e il 2030. Nel 2017, è stato rivelato che il progetto Prometheus engine aveva l’obiettivo di ridurre il costo dell’unità motore dai 10 milioni di €del Vulcain2 a 1 milione di €e consentire il riutilizzo del motore fino a cinque volte. Si dice che lo sviluppo del motore faccia parte di uno sforzo più ampio – nome in codice Ariane NEXT – per ridurre i costi di lancio di Ariane di un fattore 2 oltre i miglioramenti apportati da Ariane 6. L’iniziativa Ariane NEXT include un razzo dal suono riutilizzabile, Callisto, per testare le prestazioni di vari combustibili in nuovi progetti di motori.