Európa rakétája, az Ariane – 1. rész

|

Az Európai Űrügynökség (ESA) a német Airbus és a CNES (Francia Nemzeti Űrhivatal) közreműködésével hozta létre az Ariane rakétacsaládot, ami később az Arianespace nevű cég kezébe került, és az első kereskedelmi rakétacsaládként lépett be az űrtörténelembe. Az ötlet egy ténylegesen egységes európai rakétacsalád létrehozásáról a kudarcba fulladt Europa-rakétaprogram után született meg. A projektet 1973-ban vetették fel Franciaország, Németország és az Egyesült Királyság közötti tárgyalások után. Ugyanebben az évben az ESA tizenegy tagországa tárgyalásokba kezdett egy új indítójármű fejlesztéséről. A programot L3S-nek nevezték el (franciául a „harmadik generációs indítójármű“ rövidítése). Franciaország felhagyott a Diamant rakéta használatával (amivel az első műholdjukat, az Astérix-et pályára állították) az L3S program javára.

Az eltörölt Europa program rakétáinak tervei

A francia Diamant rakétákat az algériai Hammaguir mellett lévő rakétaindító-bázisról bocsátották fel, de Algéria függetlenedése, és az egyre növekvő űrkutatási ambíciók miatt egy új űrközpont építése mellett döntöttek. Az új rakétaprogram helyszíneként egy Kourou városa mellett lévő francia katonai rakéta teszttelepet választottak Francia Guyanában. Innen is indítottak Diamant rakétákat, de elenyésző volt a számuk, illetve a kudarcba fulladt Europa-program rakétái is innen startoltak volna, már az indítóállások is meg voltak építve. A telephelyet később átépítették, és megalapították a Guyana Űrközpontot. Az űrközpont 1968-ban lépett aktív szolgálatba az európai országok űrkikötőjeként.
Az L3S program első rakétáját Ariane-1 névre keresztelték Ariadne görög mitológiai alak nevét mintázva. Az Europa rakéta indítóállását lebontották és felépítették az ELA-1 indítóállást az Ariane-1-nek. Az repülésirányítási központot, összeszerelő épületeket, kifutópályát és egyéb logisztikai épületeket ezzel egyidőben építették meg. A központ védelméről a Francia Idegenlégió gondoskodik. A Francia Hadsereg „Paris Fire Brigade” egysége felel a tűzoltási, illetve katasztrófavédelmi feladatokért.

Egy Diamant rakéta indítása Algériából

Az Ariane-1

Az Ariane-1 egy négyfokozatú űrhajózási hordozórakéta, mellyel elsősorban GTO-ra (geostacionárius transzfer pálya) indítottak műholdakat. Maga 207 tonnás tömegével, 50 méteres magasságával és 1850 kilogrammos kapacitásával GTO-ra a közepes teherbírású rakéták közé soroljuk. A rakéta fokozatait Párizs egyik külvárosában, Les Mureaux-ban gyártották, ahonnan azokat uszály segítségével úsztatták le a Szajnán Le Havre-ba, Normandiába. Innen egy teherhajóra felpakolták a fokozatokat, és Kourouba szállították őket, ahol aztán vasúti úton kerültek az összeszerelő-üzemekbe.
Az első fokozatot négy darab Viking-2 hajtóművel látták el, ezek egyenként 611 kN teljesítményt nyújtottak. Az első fokozat hipergol üzemanyagkeveréket használt (nem volt szükség hajtómű-begyújtó rendszerre, az üzemanyag az oxidálószerrel való érintkezéskor begyulladt), névlegesen asszimetrikus-dimetilhidrazint (UDMH) üzemanyagként és dinitrogén-tetraoxidot (N2O4) oxidálószerként. Ezek a hipergol anyagok általában rettentően mérgezőek, ezért nagy odafigyeléssel és különleges eszközökkel kellett ezeket az anyagokat kezelni.

Ariane – indítás

A második fokozat egy darab Viking-4-es hajtóművet használt, 720 kN tolóerővel. Ez a fokozat szintén az említett hipergol üzemanyagkeveréket használta. A harmadik fokozat viszont egyedülállóan kriogenikus meghajtású volt (az üzemanyag átlagos körülmények közt gáz halmazállapotú, de lehűtve már cseppfolyóssá válik), ami különlegesnek számított, mert addig csak az Egyesült Államok használt kriogenikus felső fokozatokat. A fokozaton lévő HM7-A hajtómű szuperhűtött cseppfolyós hidrogént és oxigént éget el, 61 kN tolóerőt produkálva. A hajtómű specifikus impulzusa 443 s, ami nagyon hatékonynak számít. A negyedik fokozat egy ún. „kickstage”, ami magyarul gyorsító fokozatot jelent. A Mage-1 gyorsítófokozat szilárd hajtóanyagot használt, névlegesen HTPB-t (hidroxil-terminális polibutadién, agyagszerű szilárd anyag amelyet beleöntenek a fokozatba, megszárad, ami után már gyújtásra kész).

Az ELA-1 indítóállás és összeszerelő-torony

A hordozórakétát ún. „clean room”-ban (steril, tiszta terem) tesztelték, majd a légkondícionált (!) függőleges összeszerelő-toronyban állították össze, és onnan síneken szállították át az indítóállásra. A rakéta több hetes csúsztatások és halasztás után 1979. december 24-én startolt el első útjára. A rakéta indítógombját személyesen Valéry Giscard d’Estaing akkori francia elnök nyomta meg. A jármű a Capsule Ariane Technologique – 1-et (CAT-1, másnéven Obelix) 1,6 tonnás tesztműholdat indította, pályája legalacsonybb pontja 201 km volt, legmagasabb 36 000 km. A műholdat a rakéta útjának megfigyelésére építették, technikai adatokat szolgáltatott a repülés különböző fázisairól. A repülés teljes siker volt, tökéletesen működött a rakéta. Ezek után még 10 indítása volt az Ariane-1-nek, 8 sikeres és 2 sikertelen. Legjelentősebb rakomány a Giotto űrszonda volt, amit 1985-ben indítottak a Halley-üstököshöz.

A repülésirányítás az Ariane 1 sikeres első indítása után

Az Ariane-3

1984-ban indították az Ariane-1 továbbfejlesztett változatát, az Ariane-3–at. Az első fokozaton a 4 darab Viking-2 hajtóművet lecserélték Viking-2B hajtóművekre, melyeknek egyenként 643 kN tolóerejük volt, ez lehetővé tette, hogy az első fokozatot meghosszabbítsák 0,7 méterrel, így a fokozat 6 tonnával lett nehezebb. A második fokozat Viking-4-es hajtóművét szintén lecserélték a fejlettebb 4B változatra, amely 805 kN tolóerőt nyújtott. Mindkét fokozat üzemanyag-keverékét megváltoztatták, az aszimmetrikus dimetilhidrazin üzemanyagot lecserélték ún. UH-25 keverékre (75% UDMH, 25% hidrazin-hidroxil), az oxidálószer maradt N2O4. Ezek mellett, szilárd hajtóanyagú (CTPB – karboxi terminális polibutadién) segédrakétákat helyeztek a rakétára (tolóerejük egyenként 650 kN), melyeket repülés közben, miután elégették az összes szilárd hajtóanyagot, leválasztották (a segédrakéta égési ideje 33 másodperc). Ezekkel a bővítésekkel a GTO-ra való hasznos teher 1.8 tonnáról 2.7 tonnára nőtt.

Ariane 3 indítás

A rakétán további nagyobb fejlesztéseket nem végeztek, az első indításra 1984. augusztus 4-én került sor, az ECS-2 és Télécom 1A műholdakat helyezte sikeresen GTO-ra pályára. Ezután még 10-szer indították ezt a típust, 9 sikerrel és 1 kudarccal.

Az Ariane-2

Az Ariane 2-es érdekes módon csak 2 évvel a 3-as után indult első útjára, 1986. május 31-én a Guyana Űrközpont ELA-1-es indítóállásáról. Az Intelsat-5A műholdat állította volna GTO-ra, de a harmadik fokozat nem gyulladt be és az eszköz megsemmisült. Az Ariane-2 az Ariane-3 fokozatait használja, segédrakéták nélkül. Kevesebbszer indították az első starton történt hiba miatt, illetve az Ariane-3-as kapacitásától jóval alulmaradt (2,2 tonna hasznos terher GTO-ra). Ezt a típust az indítási kudarc után még ötször használták, teljes sikerrel, a legjelentősebb eszköz, amit pályára állított, a Tele-X geostacionárius műhold volt, ami elsőként szolgáltatott telekommunikációs szolgáltatásokat a Skandináv országoknak.

Ariane 1-3 változatok

Hamarosan érkezik a cikk második része, melyben a sikeres Ariane 4-től egészen a jövő európai rakétájáig, az Ariane 6-ig fogjuk összegyűjteni a rakétatípusokról az érdekes információkat, illetve azok történetét.

Szólj hozzá!