Ariane 5

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Ariane 5
Ariane 5
Ariane 5
Informazioni
Funzione Veicolo di lancio pesante
Produttore Europa Astrium per ESA e Arianespace SA
Nazione Europa Europa
Dimensioni
Altezza 59 m
Diametro 5,4 m
Massa 777 000 kg
Stadi 2
Capacità
Carico utile verso LEO 16 000 kg (G)
21 000 kg (ECA)
Carico utile verso GTO 6 800 kg (G)
10 500 kg (ECA)
6 100 kg (GS)
6 950 kg (G+)
Cronologia dei lanci
Basi di lancio ELA-3, Centre spatial guyanais
Lanci totali 73
(G: 16, G+: 3, GS: 6)
(ECA: 44, ES: 4)
Successi 69
(G: 13, G+: 3, GS: 6)
(ECA: 43, ES: 4)
Fallimenti 2 (G: 1, ECA: 1)
Fallimenti parziali 2 (G)
Volo inaugurale G: 4 giugno 1996

G+: 2 marzo 2004 GS: 11 agosto 2005 ECA: 11 dicembre 2002

ES: 9 marzo 2008
Volo conclusivo G: 27 settembre 2003

G+: 18 dicembre 2004

GS: 18 dicembre 2009
Stadi
Stadio 0 - Booster × 2
Spinta 6 470 kN
Tempo di accesione 129 s
Propellente solido
Stadio 1
Propulsori 1 Vulcain (G), 1 Vulcain 2 (ECA)
Spinta 1 114 kN (G), 1 340 kN (ECA)
Tempo di accesione 589 s (G), 650 s (ECA)
Propellente idrogeno liquido e ossigeno liquido
Stadio 2
Propulsori 1 Aestus (G), 1 HM7-B (ECA)
Spinta 27,4 kN (G), 64,7 kN (ECA)
Tempo di accesione 1 100 s (G), 960 s (ECA)
Propellente idrogeno liquido e ossigeno liquido

Ariane 5 è un lanciatore sviluppato e costruito sotto autorizzazione dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) dalla EADS SPACE Transportation, il contrattista principale nonché capofila di molti sub appaltatori. Le operazioni di lancio e di marketing sono gestite dalla Arianespace, una sussidiaria dell'ESA che utilizza come base di lancio il centre spatial guyanais a Kourou nella Guiana Francese.

Succede al razzo Ariane 4, sebbene non vi derivi direttamente. Lo sviluppo del lanciatore è durato dieci anni ed è costato 7 miliardi di euro. L'ESA inizialmente sviluppò l'Ariane 5 come lanciatore per il mini shuttle europeo Hermes, ma quando il progetto dell'Hermes venne accantonato si decise di trasformare il lanciatore in un razzo prettamente commerciale.

L'utilizzo primario del Ariane 5 è il posizionamento in orbita geostazionaria dei satelliti. Due satelliti possono essere caricati utilizzando il caricatore Sylda. Si possono caricare anche tre satelliti, se di peso e dimensioni abbastanza ridotte. Fino a otto carichi secondari possono essere trasportati, principalmente piccoli carichi con esperimenti o microsatelliti che vengono caricati con il caricatore ASAP (Ariane Structure for Auxiliary Payloads).

Componenti[modifica | modifica sorgente]

Lo stadio criogenico primario dell'Ariane è l'H158 (H173 per Ariane 5 ECA) e viene chiamato EPC (Étage Principal Cryotechnique/Primo stadio criogenico). Consiste in un grande serbatoio contenente due compartimenti. Il primo è riempito di ossigeno liquido e il secondo di idrogeno liquido. Questi propellenti vengono utilizzati dai motori Vulcain.

Attaccati ai lati del serbatoio si trovano i due razzi a propellente solido P238 (P241 per Ariane 5 ECA). Questi razzi vengono sganciati durante il volo e ritornano a terra grazie a dei paracadute, similmente ai booster a propellente solido (SRB, solid rocket boosters) del primo stadio dello Space Shuttle. Possono essere recuperati per essere esaminati ma non sono riutilizzabili.

Il secondo stadio è montato in testa al serbatoio e prima del carico utile. L'Ariane 5G utilizza il EPS (Étage à Propergols Stockables/Stadio a propellente immagazzinabile), che è rifornito da MMH e tetrossido di azoto, mentre l'Ariane 5 ECA utilizza l'ESC (Étage Supérieur Cryotechnique/Stadio superiore criogenico), che è rifornito da idrogeno e da ossigeno liquido. Il carico utile e le apparecchiature superiori sono protette da un guscio che si divide una volta che si è raggiunta una altezza sufficiente.

Varianti[modifica | modifica sorgente]

La versione originale del razzo si chiamava Ariane 5G. Era in grado di trasportare in orbita di trasferimento geostazionaria (GTO) inizialmente 5 970 kg ma in seguito venne incrementato il carico utile ammesso fino a 6 200 kg.

Ariane 5G+ ha un secondo stadio migliorato, è in grado di trasportare 6 950 kg di carico utile in GTO. Nell'anno 2004 è stato utilizzato tre volte e sarà sostituito dall'Ariane 5 GS che utilizzerà 5 razzi a propellente solido del modello ECA.

Ariane 5 ECA è la variante con il massimo carico utile. È in grado di lanciare 10 000 kg in GTO con due satelliti o 10 500 kg con un singolo satellite. Questa variante utilizza il nuovo motore per il primo stadio Vulcain 2 e l'ESC-A come secondo stadio, alimentato da un motore HM-7B pesante 6 500 kg e trasportante 14 000 kg di propellente criogenico per il motore. Il secondo stadio veniva usato precedentemente come terzo stadio del razzo Ariane 4. Nella variante ECA utilizza dei serbatoi modificati e accorciati per farli rientrare nello stadio. La nuova versione del Vulcain utilizza ugelli più lunghi e fornisce un ciclo molto più efficiente con il denso propellente utilizzato. Il nuovo motore ha richiesto delle modifiche al serbatoio del primo stadio. I razzi a combustibile solido utilizzano un nuovo tipo di collegamento che permette di racchiudere più propellente.

Ariane 5 ES ATV è la versione progettata per il lancio dell'Automated Transfer Vehicle (ATV). Consiste nel miglioramento del motore Vulcain 2 per il primo stadio e del secondo stadio proveniente dall'Ariane 5 G e dovrebbe essere in grado di trasportare 21 000 kg di carico utile in orbita LEO. Il secondo stadio ESC-A non fornisce miglioramenti nel volo LEO rispetto all'Ariane 5 G e quindi non è utilizzato per il lancio dell'ATV. Questa versione è stata impiegata per il lancio dei primi due ATV, pesanti circa 20 tonnellate: il lancio dell'ATV-001 Jules Verne è avvenuto il 9 marzo 2008 mentre il ATV-002 Johannes Kepler è stato lanciato il 16 febbraio 2011.

Sviluppi futuri[modifica | modifica sorgente]

Ariane 5 ECB venne previsto per essere dotato di uno stadio superiore dotato del nuovo motore Vinci, un motore a ciclo espanso. La capacità di trasferimento in orbita geostazionaria si sarebbe innalzata fino a 12 000 kg ma il progetto venne bloccato per dei tagli al budget. Il progetto venne definitivamente cancellato nel maggio del 2005 per una mancanza di mercato per lanciatori di questo tipo. Il motore Vinci che doveva alimentare lo stadio superiore è tuttora in sviluppo sebbene molto lentamente. Considerando che l'unica significativa differenza tra il modello ECA ed il modello ECB è il motore dello stadio superiore si può presumere che in futuro un nuovo modello dotato di maggior capacità di carico sarà disponibile.

Storia dei lanci[modifica | modifica sorgente]

Ariane 5 lancia la sonda Rosetta il 2 marzo 2004. (Foto: ESA, CNES, Arianespace)

Il primo volo dell'Ariane 5 (Ariane 5 volo 501) svoltosi il 4 giugno 1996 fallì e il razzo si autodistrusse dopo 40 secondi dal lancio per via di un malfunzionamento del software di controllo, creato da uno dei più famosi bug della storia. Un dato a 64 bit in virgola mobile, probabilmente quello della pressione, venne convertito in un intero a 16 bit con segno, questa operazione causò una trap del processore (operazione errata): il numero in virgola mobile era troppo grande per poter essere rappresentato con un intero a 16 bit. Motivi di efficienza avevano spinto i progettisti a disabilitare il controllo software (scritto in Ada) sulle trap, anche se altre conversioni simili nel codice erano corrette. Questo errore scatenò una reazione a catena che causò poi la deviazione distruttiva del razzo a causa delle enormi forze aerodinamiche. Fu necessario quasi un anno e mezzo per capire quale fosse stato il malfunzionamento che aveva portato alla distruzione del razzo.

Il secondo volo di test L502 si svolse il 30 ottobre 1997 e fu un parziale fallimento: l'ugello del Vulcain produsse una vibrazione pericolosa che causò lo spegnimento del motore; gli stadi successivi lavorarono correttamente portando in orbita il carico ma non raggiungendo l'altezza prevista.

Il lancio seguente avvenuto il 21 ottobre 1998 fu un successo e il primo lancio commerciale avvenne il 10 dicembre 1999 con il lancio dell'osservatorio a raggi X XMM-Newton.

Un altro fallimento parziale si è avuto il 12 luglio 2001 quando il razzo pose in un'orbita errata due satelliti; i satelliti si trovavano a metà dell'altezza prevista per l'orbita geostazionaria. Il satellite di telecomunicazioni Artemis dell'ESA, utilizzando il suo motore sperimentale a ioni, raggiunse l'orbita corretta il 31 gennaio 2003.

Il lancio successivo si svolse il 1º marzo 2002 quando il satellite Envisat venne lanciato correttamente in un'orbita di 800 km. Era l'undicesimo lancio dell'Ariane 5 e rappresentava il massimo carico mai trasportato dal progetto, 8500 kg.

Ariane 5 durante il lancio 165. (Foto: ESA, CNES, Arianespace)

Il primo lancio della variante ECA avvenne l'11 dicembre 2002 e fu un fallimento per via di un problema al gruppo di motori principali che mandò il razzo fuori strada, forzando il sistema all'autodistruzione tre minuti dopo il lancio. I due satelliti per telecomunicazioni (Stentor e Hot Bird 7), del valore di circa 630 milioni di euro, andarono distrutti. Il guasto venne prodotto dalla rottura di un tubo contenente refrigerante, cosa che causò il surriscaldamento degli ugelli. Dopo questo incidente Arianespace ritardò la prevista missione Rosetta che doveva partire nel gennaio del 2003. La missione venne spostata al 26 febbraio 2003 ma in seguito venne spostata al marzo 2004 per via di alcuni difetti minori riscontrati nella gommapiuma che protegge i serbatoi criogenici dell'Ariane 5.

Il 27 settembre 2003 l'ultimo Ariane 5 g lanciò tre satelliti (Inclusa SMART-1, la prima sonda lunare di costruzione europea) nel volo 162. Il 18 luglio 2004 Ariane 5 G+ ha trasportato il pesante satellite di telecomunicazioni Anik F2 dal peso di 6 000 kg.

Il primo lancio corretto dell'Ariane 5 ECA è avvenuto il 12 febbraio 2005. Il carico consisteva nel satellite militare per telecomunicazioni XTAR-EUR, nel piccolo satellite SLOSHSAT per uso scientifico e nel MaqSat B2 un simulatore di carico. Il lancio era inizialmente previsto per l'ottobre 2004 ma delle verifiche addizionali e un lancio richiesto dai militari (il satellite Helios 2A) hanno costretto a posticipare il lancio.

Lanci[modifica | modifica sorgente]

Data (UTC) Volo Modello Numero seriale Carico utile Risultato #
04.06.1996 12:34 V-88[1] Ariane-5G 501 Cluster Fallimento 1
30.10.1997 13:43 V-101 Ariane-5G 502 MaqSat H, TEAMSAT, MaqSat B, YES Parziale fallimento 2
21.10.1998 16:37 V-112 Ariane-5G 503 MaqSat 3, ARD Successo 3
10.12.1999 14:32 V-119 Ariane-5G 504 XMM-Newton Successo 4
21.03.2000 23:28 V-128 Ariane-5G 505 INSAT 3B, AsiaStar Successo 5
14.09.2000 22:54 V-130 Ariane-5G 506 Astra 2B, GE 7 Successo 6
16.11.2000 01:07 V-135 Ariane-5G 507 PAS 1R, Amsat P3D, STRV 1C, STRV 1D Successo 7
20.12.2000 00:26 V-138 Ariane-5G 508 Astra 2D, GE 8 (Aurora 3), LDREX Successo 8
08.03.2001 22:51 V-140 Ariane-5G 509 Eurobird 1, BSat 2a Successo 9
12.07.2001 22:58 V-142 Ariane-5G 510 Artemis, BSat 2b Parziale fallimento 10
01.03.2002 01:07 V-145 Ariane-5G 511 Envisat Successo 11
05.07.2002 23:22 V-153 Ariane-5G 512 Stellat 5, N-Star c Successo 12
28.08.2002 22:45 V-155 Ariane-5G 513 Atlantic Bird 1, MSG 1, MFD Successo 13
11.12.2002 22:22 V-157 Ariane-5ECA 517 Hot Bird 7, Stentor, MFD A, MFD B Fallimento 14
09.04.2003 22:52 V-160 Ariane-5G 514 Insat 3A, Galaxy 12 Successo 15
11.06.2003 22:38 V-161 Ariane-5G 515 Optus C1, BSat 2c Successo 16
27.09.2003 23:14 V-162 Ariane-5G 516 Insat 3E, eBird 1, SMART-1 Successo 17
02.03.2004 07:17 V-158 Ariane-5G+ 518 Rosetta Successo 18
18.07.2004 00:44 V-163 Ariane-5G+ 519 Anik F2 Successo 19
18.12.2004 16:26 V-165 Ariane-5G+ 520 Helios 2A, Essaim 1-2-3-4, PARASOL, Nanosat 01 Successo 20
12.02.2005 21:03 V-164 Ariane-5ECA 521 XTAR-EUR, Maqsat B2, SLOSHSAT-FLEVO Successo 21
11.08.2005 08:20 V-166 Ariane-5GS 523 Thaïcom 4-iPStar 1 Successo 22
13.10.2005 22:32 V-168 Ariane-5GS 524 Syracuse 3A, Galaxy 15 Successo 23
16.11.2005 23:46 V-167 Ariane-5ECA 522 Spaceway F2, Telkom 2 Successo 24
21.12.2005 22:33 V-169 Ariane-5GS 525 Insat 4A, MSG 2, MFD C Successo 25
11.03.2006 22:32 V-170 Ariane-5ECA 527 Spainsat, MFD C, MFD C, Hot Bird 7A Successo 26
26.05.2006 21:08 V-171 Ariane-5ECA 529 Satmex 6, Thaicom 5 Successo 27
11.08.2006 22:15 V-172 Ariane-5ECA 531 JCSat 10, Syracuse 3B Successo 28
13.10.2006 20:56 V-173 Ariane-5ECA 533 DirecTV-9S, Optus D1, LDREX-2 Successo 29
08.12.2006 22:08 V-174 Ariane-5ECA 534 WildBlue 1, AMC 18 Successo 30
11.03.2007 22:03 V-175 Ariane-5ECA 535 Skynet-5A, Insat-4B Successo 31
04.05.2007 22:29 V-176 Ariane-5ECA 536 Astra 1L, Galaxy 17 Successo 32
14.08.2007 23:44 V-177 Ariane-5ECA 537 Spaceway F3, BSAT-3A Successo 33
05.10.2007 22:02 V-178 Ariane-5GS 526 Intelsat 11, Optus D2 Successo 34
14.11.2007 22:06 V-179 Ariane-5ECA 538 Skynet 5B, Star One C1 Successo 35
21.12.2007 21:41 V-180 Ariane-5GS 530 Horizon-2, Rascom-QAF 1 Successo 36
09.03.2008 04:03 V-181 Ariane-5ES 528 ATV-001 Jules Verne Successo 37
18.04.2008 22:17 V-182 Ariane-5ECA 539 Star One C2, Vinasat-1 Successo 38
12.06.2008 22:05 V-183 Ariane-5ECA 540 Turksat 3A, Skynet-5C Successo 39
07.07.2008 21:47 V-184 Ariane-5ECA 541 BADR-6, ProtoStar I Successo 40
14.08.2008 20:44 V-185 Ariane-5ECA 542 AMC-21, Superbird 7 Successo 41
20.12.2008 22:35 V-186 Ariane-5ECA 543 Eutelsat W2M, Hot Bird 9 Successo 42
12.02.2009 22:09 V-187 Ariane-5ECA 545 Hot Bird 10, NSS-9, Spirale Successo 43
14.05.2009 13:12 V-188 Ariane-5ECA 546 Planck Surveyor, Herschel Space Observatory Successo 44
01.07.2009 19:52 V-189 Ariane-5ECA 547 TerreStar-1 Successo 45
21.08.2009 22:09 V-190 Ariane-5ECA 548 JCSat 12, Optus D3 Successo 46
01.10.2009 21:59 V-191 Ariane-5ECA 549 Amazonas 2, COMSATBw-1 Successo 47
29.10.2009 20:00 V-192 Ariane-5ECA 550 NSS-12, Thor-6 Successo 48
18.12.2009 16:26 V-193 Ariane-5GS 532 Helios 2B Successo 49
21.05.2010 22:01 V-194 Ariane-5ECA 551 Astra 3B, COMSATBw-2 Successo 50
26.06.2010 21:41 V-195 Ariane-5ECA 552 Arabsat-5A, COMS-1 Successo 51
04.08.2010 20:59 V-196 Ariane-5ECA 554 Nilesat 201, RASCOM-QAF 1R Successo 52
28.10.2010 21:51 V-197 Ariane-5ECA 555 Eutelsat W3B, BSAT-3b Successo 53
26.11.2010 18:39 V-198 Ariane-5ECA 556 Intelsat 17, HYLAS 1 Successo 54
29.12.2010 21:27 V-199 Ariane-5ECA 557 Koreasat 6, HispaSat-1E Successo 55
16.02.2011 21:50 V-200 Ariane-5ES 544 ATV-2 "Johannes Kepler" Successo 56
22.04.2011 21:37 VA-201 Ariane-5ECA 558 Yahsat 1A & Intelsat New Dawn Successo 57
20.05.2011 20:38 VA-202 Ariane-5ECA 559 ST-2 , GSAT-8 Successo 58
06.08.2011 22:52 VA-203 Ariane-5ECA 560 ASTRA 1N, BSAT-3c/JCSAT-110R Successo 59
21.09.2011 21:38 VA-204 Ariane-5ECA 561 Arabsat 5C, SES 2 Successo 60
23.03.2012 04:34 VA-205 Ariane-5ES 553 ATV-3 "Edoardo Amaldi" Successo 61
15.05.2012 22:13 VA-206 Ariane-5ECA 562 JCSAT-13, Vinasat-2 Successo 62
05.07.2012 21:36 VA-207 Ariane-5ECA 563 EchoStar XVII, MSG-3 Successo 63
02.08.2012 20:54 VA-208 Ariane-5ECA 564 INTELSAT 20, HYLAS 2 Successo 64
28.09.2012 21:18 VA-209 Ariane-5ECA 565 Astra 2F, GSAT-10 Successo 65
10.11.2012 21:05 VA-210 Ariane-5ECA 566 Eutelsat 21B, Star One C3 Successo 66
19.12.2012 21:49 VA-211 Ariane-5ECA 567 Skynet 5D, MEXSAT-3 Successo 67
07.02.2013 21:36 VA-212 Ariane-5ECA 568 Azerspace-1/Africasat-1a, Amazonas 3 Successo 68
05.06.2013 21:52 VA-213 Ariane-5ES 592 ATV-4 "Albert Einstein" Successo 69
25.07.2013 19:54 VA-214 Ariane-5ECA 569 Alphasat I-XL, INSAT-3D Successo 70
29.08.2013 20:30 VA-215 Ariane-5ECA 570 Eutelsat 25B / Es'hail 1, GSAT-7 Successo 71
06.02.2014 21:30 VA-217 Ariane-5ECA 572 ABS-2, Athena-Fidus Successo 72
22.03.2014 22:04 VA-216 Ariane-5ECA 571 Astra 5B, Amazonas 4A Successo 73

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ (FR) V88 ARIANE 501. URL consultato il 23 marzo 2011.

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