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Ariane (astronautica)

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Definizione

Denominazione del progetto per la realizzazione di una serie di vettori spaziali europei utilizzati per il lancio in orbita di satelliti, sonde automatiche, mini-navette e laboratori pressurizzati.

Cenni storici: dall’Ariane 1 all’Ariane 3

L'avvio del progetto "Per il Progetto Ariane vedi la tabella a pg. 417 del 2° volume." risale agli anni Settanta, quando, fallito un lancio sperimentale realizzato nell'ambito del progetto per il vettore Europa, il 31 luglio 1973, i ministri della CEE responsabili per le attività spaziali approvarono, su proposta della Francia, il programma per la realizzazione di un nuovo vettore europeo, che dal 1975 veniva inserito con il nome (in italiano Arianna, la mitologica figlia di Minosse, sposata da Bacco, dio del vino) nei progetti della neocostituita Agenzia Spaziale Europea (ESA). Il 24 dicembre 1979, l'ESA lanciava dal poligono francese di Kourou (Guayana Francese) l' L01, primo esemplare del nuovo vettore tristadio europeo 1, che immetteva in orbita la CAT (Capsule Technologique). 1 era stato progettato principalmente per mettere in orbita due satelliti per telecomunicazioni alla volta. Quando le dimensioni di questo tipo di satelliti diventò più grande, 1 si sviluppò nei più potenti 2 e 3. 1 effettuò 11 lanci commerciali tra il 1979 e il 1986; 2 ne effettuò 5 tra il 1987 e il 1989. 3 effettuò 11 lanci, tutti con successo, tra il 1984 e il 1989. I 3 tipi di erano leggermente differenti. Il primo e il terzo stadio di 2 e 3 erano più lunghi dei corrispondenti di 1. 3, inoltre, disponeva di razzi ausiliari (booster) a propellente liquido o solido che lo rendevano più potente e flessibile degli altri 2 lanciatori. Tutti e tre i tipi di avevano un diametro di 3,8 m, 1 era complessivamente alto 47,4 m, mentre 2 e 3 erano alti 49 metri. I 3 lanciatori potevano immettere in orbita geostazionaria (GTO) un carico massimo rispettivamente di 1,83 t, 2,27 t e 2,65 tonnellate.

Cenni storici: l'Ariane 4

L' 4 si distinse per le sue doti di versatilità, cioè per la capacità di mettere in orbita carichi di tipo molto vario. In particolare, poteva utilizzare a seconda delle necessità, un numero diverso di propulsori ausiliari sganciabili a propellente solido o liquido (booster). Il vettore 4 rappresentò il cavallo di battaglia della famiglia . Alto 58,72 m, nelle 3 versioni 42L, 44LP e 44L poteva trasportare un carico massimo rispettivamente di 3,3 t, 3,8 t e 4,3 tonnellate. Dal primo lancio commerciale del 15 giugno 1988 all'ultimo del 15 febbraio 2003 effettuò 113 lanci utili, dimostrandosi il lanciatore ideale per satelliti di telecomunicazione, satelliti di osservazione terrestre e satelliti di ricerca scientifica. 4 poteva utilizzare il primo stadio senza booster, oppure con 2 o 4 booster. In questo modo poteva inserire in orbita geostazionaria carichi da 2 a 4,3 t, quasi il triplo della capacità di 3. In tutto il periodo in cui fu utilizzato detenne il 50% del mercato mondiale dei satelliti commerciali.

Cenni storici: l'Ariane 5

Dopo 17 anni dal primo lancio di un razzo , avvenuto il 24 dicembre 1979, l'Agenzia Spaziale Europea passava nel 1996 a un vettore di concezione totalmente nuova, l' 5. 5 fu a lungo il principale concorrente commerciale dello Space Shuttle statunitense. Ideato a metà degli anni Ottanta dall'ESA per conquistare il mercato mondiale dell'attività spaziale, ebbe da subito una capacità di immettere satelliti in orbita geostazionaria maggiore del 40% di 4. Venne però progettato in modo da accrescere nel tempo le sue potenzialità. La grande affidabilità di 5 venne raggiunta riducendo il numero dei motori primari, a combustibile liquido e solido, dai 6-10 dell' 4 a soli 4. 5, inoltre, incorpora nel suo unico stadio 2 grandi booster a propellente solido che, caratteristica unica, funzionano unitamente al motore centrale criogenico a combustibile liquido (motore Vulcain). Il Vulcain viene acceso per primo e resta acceso per circa 8 secondi, poi, se il computer di bordo valuta che tutto funziona al meglio, si accendono i due booster e il lanciatore si alza da terra. Il motore Vulcain fu collaudato per la prima volta nel luglio del 1990, a soli due anni di distanza dal primo lancio di 4. Tuttavia, un banale errore nel programma di controllo dell'assetto di volo causò il fallimento del primo lancio di qualificazione effettuato il 4 giugno 1996, provocando anche la distruzione dei quattro satelliti Cluster per lo studio della magnetosfera terrestre. Dopo aver rivisto ogni particolare del razzo e del suo software, 5 effettuò senza problemi il secondo lancio di prova il 30 ottobre 1997. Il terzo e ultimo lancio di qualificazione ebbe luogo con successo il 21 ottobre 1998: a bordo dell' 5, un modello di satellite e la capsula sperimentale ARD destinata al trasporto degli astronauti europei sulla stazione spaziale. Il primo volo commerciale avveniva il 10 dicembre 1999 a bordo il grande osservatorio orbitante europeo XMM-Newton per lo studio delle sorgenti astronomiche di raggi X. Dal primo lancio commerciale, la gestione dell' 5 passò alla società Arianespace che si occupa della commercializzazione dei vettori spaziali europei e per tre anni il nuovo vettore si affiancò all' 4. Da allora 5 effettuò diversi lanci di grossi satelliti per telecomunicazioni, per l'osservazione della Terra e per la ricerca scientifica. Nella versione G (generica), 5 ha un'altezza di 52 m, un diametro di 5,4 m, pesa 745 t e può mettere in orbita un carico utile di 6 tonnellate.

Ariane 5 Plus

Per far fronte all'evoluzione del mercato dei lanci, che da una parte ha visto un accrescimento sensibile dei satelliti per telecomunicazione e dall'altra una diversificazione crescente dei carichi, 5, che peraltro era stato concepito già dall'inizio come primo membro di una filiera, ha subìto una continua evoluzione, particolarmente nell'ambito del programma 5 Plus. Questo programma, impostato dall'ESA nel giugno 1998 e confermato nel maggio 1999, ha fatto seguito al programma 5 Evolution che ha portato a importanti modifiche dei razzi a combustibile solido e dello stadio principale criogenico oltre che all'aumento della potenza del motore Vulcain. Il programma 5 Plus è seguito congiuntamente dal CNES e da Arianespace. Il programma prevede, in particolare, lo sviluppo di due nuovi stadi criogenici superiori denominati ECA ed ECB. Grazie a questi nuovi stadi, sarà in grado di effettuare qualunque tipo di missione prevista per il decennio 2005-2015. Potrà inserire carichi direttamente in orbita geostazionaria come pure potrà inserire costellazioni di satelliti in orbita media e in orbita bassa. Potrà effettuare il lancio di sonde scientifiche in traiettorie interplanetarie come pure inserire in orbita bassa eliosincrona satelliti di osservazione terrestre. La grande flessibilità dei nuovi stadi rende altresì possibile missioni miste con diversi tipi di orbite.