Ariane 6 utformades ursprungligen i början av 2010-talet som ett ersättningsfordon för Ariane 5, och ett antal koncept och design på hög nivå föreslogs och föreslogs under 2012-2015. Utvecklingsfinansiering från flera europeiska regeringar säkrades ursprungligen i början av 2016 och kontrakt tecknades för att påbörja detaljerad design och bygga testartiklar. Under 2019 hade maiden orbital flight planerats för 2020, i maj 2020 hade det planerade initiala lanseringsdatumet försenats till 2021. I oktober 2020 begärde ESA formellt ytterligare 230 miljoner i finansiering från de länder som sponsrade projektet för att slutföra utvecklingen av raketen och få fordonet till sin första testflygning, som hade glidit till andra kvartalet 2022.

koncept och tidig utveckling: 2010 – 2015redigera

Ariane 6 PPH cutaway ritning

efter detaljerade definitionsstudier 2012 tillkännagav Europeiska rymdorganisationen (ESA) valet av ”PPH” (första etappen av tre p145-raketmotorer, andra etappen av en p145-raketmotor och H32-kryogen övre etapp) konfiguration för Ariane 6 i juli 2013. Det skulle kunna starta upp till 6 500 kg (14 300 lb) till geostationär överföringsbana (GTO), med en första flygning som beräknas vara så tidigt som 2021-2022. Utvecklingen beräknades kosta 4 miljarder Macau från och med maj 2013. En studie från 2014 drog slutsatsen att utvecklingskostnaderna kunde minskas till cirka 3 miljarder euro genom att begränsa entreprenörer till fem länder.

medan Ariane 5 vanligtvis lanserar en stor och en medium satellit åt gången, var PPH – förslaget för Ariane 6 avsett för enstaka nyttolaster, med en prisuppskattning i början av 2014 på cirka 95 miljoner US-dollar per lansering. SpaceX Falcon 9 och den kinesiska Long March 3B lanserar båda mindre nyttolaster men till lägre priser, cirka US$57 miljoner respektive us$72 miljoner från och med början av 2014, vilket gör Falcon 9-lanseringen av en medelstor satellit konkurrenskraftig med kostnaden för den nedre luckan för en dubbel nyttolast Ariane 5. För lätta allelektriska satelliter avsåg Arianespace att använda den återställbara Vinci-motorn för att leverera satelliterna närmare sin operativa bana än Falcon 9 kunde, vilket minskar tiden som krävs för att överföra till geostationär bana med flera månader.

Ariane 6.1 och Ariane 6.2 proposalsEdit

i juni 2014 överraskade Airbus och Safran ESA genom att tillkännage ett motförslag till Ariane 6-projektet: ett 50/50 joint venture för att utveckla raketen, vilket också skulle innebära att man köpte ut den franska regeringens CNes-intresse för Arianespace.

detta föreslagna lanseringssystem skulle komma i två varianter, Ariane 6.1 och Ariane 6.2. Medan båda skulle använda ett kryogent huvudstadium som drivs av en Vulcain 2-motor och två p145 solida boosters, Ariane 6.1 skulle ha ETT kryogent övre steg som drivs av Vinci-motorn och öka upp till 8 500 kg (18 700 lb) till GTO, medan Ariane 6.2 skulle använda ett billigare hypergoliskt övre steg som drivs av Aestus-motorn. Ariane 6.1 skulle ha förmågan att starta två elektriskt drivna satelliter samtidigt, medan Ariane 6.2 skulle vara inriktad på att lansera Statliga nyttolaster.

franska tidningen La Tribune ifrågasatte om Airbus Space Systems kunde leverera de utlovade kostnaderna för deras Ariane 6-förslag, och om Airbus och Safran Group kunde lita på när de befanns vara ansvariga för ett misslyckande av Ariane 5 flight 517 2002 och ett senare 2013-misslyckande av M51 ballistisk missil. Företagen kritiserades också för att de inte var villiga att ådra sig utvecklingsrisker och begärde högre initial finansiering än ursprungligen planerat – 2,6 miljarder i stället för 2,3 miljarder i stället för 2,3 miljarder. Beräknade lanseringspriser på 85 miljoner för Ariane 6.1 och 69 miljoner i 6,2 miljoner för Ariane jämförde inte positivt med SpaceX-erbjudanden. Under EU: s ministrars möte i Geneve den 7 juni 2014 ansågs dessa priser vara för höga och inget avtal med tillverkare nåddes.

Ariane 62 och Ariane 64 förslagredigera

ursprungligen föreslog Ariane A62 och Ariane A64

efter kritik av Ariane 6 PPH-designen presenterade Frankrike ett reviderat Ariane 6-förslag i September 2014. Denna launcher skulle använda ett kryogent huvudstadium som drivs av Vulcain 2 och övre scenen som drivs av Vinci, men varierar antalet fasta boosters. Med två P120-boosters skulle Ariane 6 lansera upp till 5,000 kg (11,000 lb) till GTO till en kostnad av 75 miljoner 75 miljoner. Med fyra boosters skulle Ariane 6 kunna starta två satelliter på totalt 11 000 kg (24 000 lb) till GTO till en kostnad av 90 miljoner hektar.

detta förslag, till skillnad från Ariane 6 PPH, erbjöd en skalbar launcher samtidigt som Ariane 5 behöll dubbla lanseringsfunktioner. Förslaget omfattade också förenkling av den industriella och institutionella organisationen tillsammans med en bättre och billigare version av Vulcain 2-motorn för huvudfasen. Även om Ariane 6 beräknades ha ”lägre uppskattade återkommande produktionskostnader”, beräknades den ha ”en högre total utvecklingskostnad på grund av behovet av en ny, Ariane 6-dedikerad startplatta”.

de italienska, franska och tyska rymdministrarna träffades den 23 September 2014 för att planera strategi och bedöma möjligheten till överenskommelse om finansiering för Ariane 5-efterträdaren, och i December 2014 valde ESA Ariane 62 och Ariane 64-designerna för utveckling och finansiering.

testfordonutveckling: 2016-2021edit

i November 2015 presenterades en uppdaterad design av Ariane 64 och 62, med nya näskottar på boostersna, huvudfasdiametern ökade till 5,4 m (18 fot) och höjden minskade till 60 m (200 fot). Den grundläggande designen slutfördes i januari 2016, vilket ledde till utvecklingen av detaljerade design-och produktionsfaser, med de första stora kontrakten som redan tecknats. Till skillnad från tidigare Ariane-raketer som monteras och drivs vertikalt innan de transporteras till startplattan, kommer Ariane 6-huvudstadierna att monteras horisontellt i den nya integrationshallen i Les Mureaux och sedan transporteras till Franska Guyana, där de kommer att uppföras och integreras med boosters och nyttolast.

den horisontella monteringsprocessen inspirerades av den ryska traditionen för Soyuz – och Proton — bärraketer-som nyligen tillämpades på amerikanska Delta IV-och Falcon 9-boosters-med ett uttalat mål att halvera produktionskostnaderna.

den industriella produktionsprocessen var helt omarbetad, vilket möjliggjorde synkroniserat arbetsflöde mellan flera europeiska produktionsanläggningar som rör sig med en månatlig kadens, vilket skulle möjliggöra tolv lanseringar per år, vilket fördubblade Ariane 5s årliga kapacitet. För att ytterligare sänka priset kommer Ariane 6-motorer att använda 3D-tryckta komponenter. Ariane 6 kommer att vara den första stora raketen som använder ett lasertändningssystem som utvecklats av Österrikes Kärntenforskningscenter (CTR), som tidigare användes i fordons-och turbinmotorer. En halvledarlaser erbjuder en fördel jämfört med elektriska tändsystem genom att den är mer flexibel med avseende på plasmaets placering i förbränningskammaren, erbjuder en mycket högre pulseffekt och kan tolerera ett bredare utbud av bränsle-luftblandningsförhållanden.

omorganisation av branschen bakom ett nytt lanseringsfordon, vilket ledde till att Airbus Safran-bärraketer skapades, inledde också en granskning av den franska regeringen i skattefrågor och Europeiska kommissionen om en eventuell intressekonflikt om Airbus Defence and Space, En satellittillverkare skulle köpa lanseringar från ASL.

medan utvecklingen ursprungligen planerades vara väsentligt klar 2019, med en första lansering 2020, har det första lanseringsdatumet glidit två gånger: först till 2021 och sedan till andra kvartalet 2022.

andra utvecklingsalternativredigera

Huvudartikel: Adeline (raketstadium)

CNES började studier 2010 på ett alternativt, återanvändbart första steg för Ariane 6, med en blandning av flytande syre och flytande metan snarare än flytande väte som används i 2016 Ariane 6 första stegsdesign. Den metandrivna kärnan kan använda en eller flera motorer, matchande kapacitet för Ariane 64 med endast två boosters istället för fyra. Från och med januari 2015 var den ekonomiska möjligheten att återanvända en hel etapp ifrågasatt. Samtidigt med flytande fly-back booster forskning i slutet av 1990-talet och början av 2000-talet avslutade CNES tillsammans med Ryssland studier som tyder på att återanvändning av det första steget var ekonomiskt olönsamt eftersom tillverkning av tio raketer per år var billigare och mer genomförbart än återhämtning, renovering och förlust av prestanda orsakad av återanvändbarhet. Det föreslogs att med Arianespace lanseringsschema för 12 flygningar per år att en motor som kan återanvändas ett dussin gånger skulle ge en efterfrågan på endast en motor per år vilket gör att stödja en pågående motortillverkning försörjningskedjan olönsam.

i juni 2015 meddelade Airbus Defence and Space att utvecklingen av Adeline, en delvis återanvändbar första etapp, skulle tas i drift mellan 2025 och 2030 och att den skulle utvecklas som en efterföljande första etapp för Ariane 6. I stället för att utveckla ett sätt att återanvända en hel första etapp (som SpaceX) föreslog Airbus ett system där endast högvärdiga delar skulle returneras säkert med en vingmodul längst ner i raketstacken.

i augusti 2016 gav Airbus Safran Launchers några mer detaljer om framtida utvecklingsplaner som bygger på Ariane 6-designen. VD Alain Charmeau avslöjade att Airbus Safran nu arbetade längs två huvudlinjer: för det första fortsatte arbetet (på företagets egen bekostnad) med den återvinningsbara Adeline engine-and-avionics-modulen; och för det andra började utvecklingen av en nästa generations motor som skulle kallas Prometheus. Denna motor skulle ha ungefär samma dragkraft som Vulcain 2 som för närvarande driver Ariane 5, men skulle bränna metan istället för flytande väte. Charmeau var obefintlig om huruvida Prometheus (fortfarande bara under de första månaderna av utvecklingen) kunde användas som en förbrukningsbar ersättning för Vulcain 2 i Ariane 6, eller om den var knuten till den återanvändbara Adeline-designen och sa bara att ”vi är försiktiga, och vi föredrar att tala när är säkra på vad vi tillkännager… Men säkert kan denna motor mycket väl passa med den första etappen av Ariane 6 one day”, ett beslut om huruvida man ska fortsätta med Prometheus i en förbrukningsbar eller återanvändbar roll kan tas mellan 2025 och 2030. I 2017 avslöjades Prometheus-motorprojektet för att ha som mål att minska motorenhetskostnaden från 10 miljoner av vulcain2 till 1 miljon 1 miljon och låta motorn återanvändas upp till fem gånger. Motorutvecklingen sägs vara en del av en bredare insats – kodnamn Ariane NEXT – för att minska Ariane lanseringskostnader med en faktor 2 utöver förbättringar som Ariane 6 medför. Ariane NEXT-initiativet innehåller en återanvändbar klingande raket, Callisto, för att testa prestanda för olika bränslen i nya motordesigner.