Ariane 5

Ariane 5
Ariane 5
Informazioni
Funzione	Veicolo di lancio pesante
Produttore	Astrium per ESA e Arianespace SA
Nazione	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	56 (G: 16, G+: 3, GS: 6) (ECA: 29, ES: 2)
Successi	52
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

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

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

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

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

Data (UTC)	Volo	Modello	Numero seriale	Carico utile	Risultato	#
04.06.1996 12:34	V-88	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

Altri progetti

• Commons

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Collegamenti esterni

• (EN) Descrizione ESA dell'Ariane 5
• (EN) Informazioni tecniche sull'Ariane 5 sono disponibili in questo sito

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