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Ariane, la familia de cohetes europeos

En 1973 tras la creación de la Agencia Espacial Europea (ESA) se comenzó a dar forma a una idea propuesta anteriormente por Francia, el desarrollo y construcción de un sistema de cohetes comerciales completamente europeos, pero a diferencia de otros vehículos lanzadores, que en muchos casos fueron desarrollado a partir de misiles ICBM, este sería desarrollado desde cero, con la finalidad de poner en órbita satélites y misiones espaciales. 

Previamente la precursora de la ESA, había estado trabajando en el desarrollo del cohete Europa, el cual tras múltiples fallos, complicaciones administrativas y cambios en el desarrollo, dieron lugar a la cancelación del proyecto, en favor de lo que inicialmente se conoció como L3S, más tarde rebautizado cómo Ariane. 

Ariane-1

Este fue el primer cohete desarrollado por la recién fundada ESA. El Ariane 1 era capaz de poner en órbita dos satélites de comunicaciones al mismo tiempo con la finalidad de reducir costos y su despliegue consistía en cuatros etapas.

La primera, denominada Ariane 1-1, utilizaba cuatro motores Viking 2, que generaban un empuje de 2,771.940kN. La segunda etapa denominada Ariane 1-2, utilizaba un motor Viking-4, con un empuje de 720.965 kN, esta etapa junto a la primera utilizaban combustibles hipergólicos. La tercera etapa Ariane 1-3 utilizaba un motor HM7-A, propulsado por hidrógeno líquido, con un empuje de 61.674 kN. La cuarta etapa denominada Mage 1, utilizaba combustible sólido y poseía un empuje de 19.397 kN. El Ariane 1 fue diseñado para transportar una carga útil a una órbita de tipo LEO de 1.400kg, mientras que para poner un satélite en una órbita de transferencia geosincrónica (GTO), tenía una capacidad de 1850kg. El cohete completo tenía una altura de 50 metros.

Su primer lanzamiento se produjo el 24 de diciembre de 1979, desde el Centro Espacial Guayana, en la Guayana Francesa, resultando en la puesta en órbita del primer satélite artificial de la ESA, el CAT-1, el cual tuvo como función monitorear el lanzamiento de este primer cohete. Los cuatro primeros lanzamientos fueron con el motivo de cualificar el cohete, dentro de estos cuatro primeros lanzamientos, el segundo, culminó en fallo, debido a problemas en los motores de la primera etapa. El quinto vuelo que correspondió al primer vuelo comercial, también culminó en fallo luego de 7 minutos en vuelo. El segundo y quinto lanzamiento fueron los únicos que no fueron exitosos, de un total de once cohetes Ariane-1 lanzados, siendo el último realizado en 1986.

El penúltimo cohete lanzado, transportó la misión espacial Giotto de la ESA, que tenía como finalidad el sobrevuelo y estudio del cometa Halley durante su aparición en 1986.

Debido al aumento del tamaño en los satélites que eran puesto en órbita, esto generó el desarrollo de los cohetes Ariane 2, Ariane 3 y Ariane 4.

se desarrolló una versión mejorada del Ariane-1, denominada como Ariane-2/3, que presentaba una primera y segunda etapa con mayor empuje, mientras que su tercera etapa se encontraba más alargada.

Ariane-2

El segundo miembro de la familia Ariane, presentaba un diseño similar a su antecesor, con tres etapas, con un tamaño completo de 49.13 metros, levemente menor que el Ariane 1, pero con un aumento en la carga útil capaz de transportar hasta 2175kg para una órbita de transferencia geosincrónica. Su primera etapa denominada L-140 era propulsada por cuatro motores Viking-5B generando un empuje de 2580 kN, la segunda etapa L-33 era propulsada por un motor Viking-4B generando un empuje de 784.8 kN, mientras la tercera etapa H-10 utilizaba un motor HM-7B con un empuje de 64.2 kN.

En total fueron lanzados seis cohetes Ariane-2, de los cuales solo el primer lanzamiento resultó en fracaso, tras un fallo en la tercera etapa, el 31 de mayo de 1986, se tuvo que esperar hasta el 21 de noviembre de 1987, para que el segundo intento se convirtiera en el primer lanzamiento exitoso del Ariane-2. El último lanzamiento ocurrió el 2 de abril de 1989, poniendo en órbita el satélite de comunicaciones sueco TELE-X

Ariane-3

El tercer miembro de la familia Ariane, realizó su primer vuelo el 4 de agosto de 1984, casi dos años antes que el Ariane-2, con una capacidad de carga útil para GTO de 2,700kg. Similar al Ariane-2, la mayor diferencia era la utilización de dos cohetes aceleradores externos SEP P 7.35 de combustible sólido, con un empuje de 1260kN.

En total fueron lanzados 11 cohetes Ariane-3, de los cuales solo uno, el quinto lanzamiento, resultó en fracaso, al fallar la ignición de la tercera etapa. El último lanzamiento ocurrió en 12 de junio de 1989.

Ariane-4

El desarrollo de este cohete comenzó durante el año 1982, con la finalidad de aumentar hasta en 90% la carga util, lo que se tradujo en 4.800kg para GTO, convirtiéndose en el cohete más grande de la familia Ariane hasta ese momento. En su desarrollo se aprovechó de la experiencia obtenida por los miembros anteriores de la familia Ariane. Con la finalidad de aumentar su empuje, su primera etapa fue alargada para aumentar su capacidad de combustible, utilizando cuatro motores Viking-5C, con un empuje de 3034kN, la segunda etapa utilizaba un motor 4B+; con un empuje de 720,965 kN, mientras que su tercera etapa utilizaba un motor HM-7B de 62,703 kN de empuje. El Ariane-4 podía ser ofrecido en seis configuraciones, que se diferenciaban por la utilización de cohetes aceleradores externos sólidos o líquidos, siendo la versión Ariane-4 AR40, la única que no utilizaba cohetes aceleradores externos, mientras que las versiones 42L y 44L utilizaban dos y cuatro cohetes aceleradores externos con combustible líquido respectivamente, las versiones 42P y 44P utilizaban cohetes aceleradores externos con combustible sólido y la  versión 44LP utilizaba una combinación de 4 cohetes aceleradores externos, dos de combustible líquido y dos de combustible sólido. Los cohetes aceleradores externos de combustible líquido, utilizaban el motor Viking-6 con 752,003 kN de empuje, mientras los cohetes aceleradores externos sólidos poseian un empuje de 650 kN.

El Ariane 4, ha sido uno de los cohetes de la familia Ariane más exitosos, alcanzando un 97,4% de exito, con solo tres lanzamientos que terminaron en fracaso de un total de 116 lanzamientos en sus distintas variantes. El último lanzamiento ocurrió el 15 de febrero de 2003, tras 13 años de operaciones.

 

Ariane-5

Décollage – Ariane 5 – VA 214 – Le 25/07/2013.

El diseño del quinto miembro de la familia Ariane comenzó en 1984, esta vez el diseño no está basado en los modelos anteriores. Construido para satisfacer los requerimientos de lanzamiento de satélites cada vez más grandes y para lanzar el transbordador europeo Hermes, proyecto que posteriormente fuese cancelado, no así el desarrollo y construcción del Ariane-5. Este cohete capaz de transportar cargas de  más de 10 toneladas a órbitas GTO, mientras que a órbitas bajas o LEO es capaz de transportar más de 20 toneladas.

El lanzamiento del primer Ariane-5 se realizó el 4 de junio de 1996, el cual tras 37 segundos se autodestruyó debido a una falla de software, el cual había sido escrito originalmente para el Ariane-4. El segundo lanzamiento debido a problemas en el motor Vulcain 1 de la primera etapa, no logró alcanzar la órbita planificada, finalmente el tercer lanzamiento se convirtió en el primer lanzamiento exitoso, el 21 de octubre de 1998.

Posteriormente se comenzaron a desarrollar diferentes variantes del cohete, siendo denominada la versión genérica como Ariane-5G, con un motor Vulcain 1 en su primera etapa, con un empuje de 1015 kN, mientras que la segunda etapa utiliza un motor Aestus de 27,4 kN de empuje, más dos cohetes aceleradores externos con motores P238 de 6650 kN cada uno. Su capacidad de carga útil para órbitas GTO es de 6,900kg.

Una segunda versión denominada Ariane-5G+, posee una segunda etapa mejorada, aumentando su capacidad GTO a 7100kg, utilizando los mismos motores y cohetes aceleradores externos que la versión G, esta versión posteriormente fue reemplazada por el Ariane 5GS, que presenta cohetes aceleradores aceleradores con mayor capacidad de combustible sólido, utilizando motores P241 de 7080 kN de empuje.

La versión Ariane-5ECA presenta un nuevo motor Vulcain 2 en su primera etapa, de 1340 kN, un 20% más que el Vulcain 1, mientras que su segunda etapa utiliza el motor HM-7B, el mismo utilizado en el Ariane-4, con 64,7 kN, sus cohetes aceleradores también vieron aumentado su capacidad de combustible, además de ser más ligeros. La carga útil de esta versión se vio aumentada a 9,6 toneladas en caso de transportar dos satélites, o más de 10 toneladas en el caso de un satélite.

El Ariane 5ES similar a la versión ECA, posee una capacidad para transportar satelites a orbitas LEO de 21 toneladas, diseñado para el transporte de las naves ATV de abastecimiento de la ISS.

Hasta la fecha se han realizado 47 lanzamientos de los cuales 43 han sido exitosos, siendo el último lanzamiento de un Ariane 5ECA,el cual transportó la misión a Mercurio, BepiColombo.

Ariane-6

Actualmente se encuentra en desarrollo por parte de ArianeGroup este nuevo miembro de la familia, que reemplazará al Ariane-5, con un diseño que pretende reducir a la mitad los costos de lanzamiento y aumentar al doble la cantidad de lanzamientos y proporcionando nuevos niveles de eficiencia y flexibilidad. Este nuevo miembro de la familia Ariane, tendrá dos variantes, la A62 con dos cohetes de combustible solido con motores P120 y la versión A64 con cuatro cohetes con motores P120 de combustible solido. 

Se espera que estas nuevas versiones despeguen por primera vez a inicios de la proxima década.

Fotografías e imágenes: ESA

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