Восстановление космической независимости Европы: все, что нужно знать о ракете Ariane 6

9 июля станет важным днем для Европы. В этот день ESA и компания Arianspace осуществят дебютный пуск новой ракеты Ariane 6. На нее возложена весьма амбициозная задача по преодолению кризиса, в котором оказалась европейская космическая индустрия.

Рождение коммерческой космонавтики Европы

В 1979 году ESA осуществила дебютный пуск ракеты Ariane 1. Это событие навсегда изменило историю космонавтики. Дело в том, что Ariane 1 был первым в истории носителем, созданным с расчетом на то, что он будет выводить в космос в основном коммерческие грузы.

Первый полет ракеты Ariane 1. Источник: ESA/CNES/Arianespace

Вскоре организация пусков Ariane 1 была передана французской компании Arianespace, ставшей первым в мире коммерческим пусковым оператором. Сами ракеты запускались с космодрома Куру во Французской Гвиане. Благодаря близости к экватору это идеальная площадка для миссий, требующих вывода груза на геостационарную орбиту.

Новая услуга пользовалась спросом. В результате за Ariane 1 последовала Ariane 2, потом Ariane 3, потом Ariane 4. Каждая новая ракета была мощнее и надежнее предыдущей. Кульминацией европейской коммерческой космонавтики стала, дебютировавшая в 1996 году, Ariane 5. В своей самой мощной модификации она была способна вывести до 21 тонны груза на низкую околоземную орбиту. Кроме того, ракета была сертифицирована для пилотируемых миссий. В момент разработки предполагалось, что она будет использоваться для запуска европейского космоплана Hermes. Однако затем проект закрыли.

Пуск ракеты Ariane 5. Источник: ESA

Несмотря на это, то время было золотой порой для европейской космической космонавтики. Благодаря грузоподъемности, надежности и способности выводить несколько грузов на разные орбиты Ariane 5 пользовалась очень большой популярностью. Она вывела на орбиту множество спутников,  отправила к комете Чурюмова-Герасименко зонд Rosetta и миссию JUICE к Европе, а также была выбрана для запуска телескопа James Webb.

Кризис европейских ракет

Как это часто бывает в таких ситуациях, находившаяся на пике своего могущества компания не заметила наступления новых времен. Не секрет, что руководство Arianespace откровенно посмеивалось над весьма амбициозными планами SpaceX по созданию многоразовых ракет. Так что когда встал вопрос о замене Ariane 5, компания сделала ставку на традиционную одноразовую ракету, получившую обозначение Ariane 6. И когда SpaceX начала стремительно расширять свою долю на рынке коммерческих запусков, уже было слишком поздно что-то менять.

Ракета Ariane 6 на стартовой площадке. Источник: ESA–L. Bourgeon

Но это было еще полбеды. Первоначально Ariane 6 планировалось ввести в эксплуатацию в 2020 году. Предполагалось, что ракета будет некоторое время летать в космос параллельно с Ariane 5. Однако этим планам не было суждено сбыться. Вначале разработчики Ariane 6 столкнулись с рядом технических сложностей, а затем грянула пандемия COVID-19. В результате сроки ввода Ariane 6 в эксплуатацию несколько раз переносились. И это при том, что производство Ariane 5 уже было прекращено.

Правда в Arianespace не считали, что ситуация критическая. Ведь у них имелся резерв в виде легкой ракеты Vega, а также контрактов с «Роскосмосом», благодаря которым российские «Союзы» запускались с космодрома Куру. А затем разразился идеальный шторм. Вначале после начала широкомасштабного вторжения россии в Украину, Европа разорвала все космические связи с россией. А затем новая модификация ракеты Vega-С, на которую возлагались большие ожидания, потерпела аварию.

В результате после того, как в 2023 году был запущен последний экземпляр Ariane 5, Европа осталась без независимого доступа в космос. У многих европейских компаний, вроде оператора спутникового интернета Oneweb, попросту не было других вариантов, кроме как обратиться за помощью к SpaceX. ESA тоже пришлось отдать компании Илона Маска несколько контрактов. Сложилась парадоксальная ситуация — некогда создавшая рынок коммерческих запусков Европа, оказалась полностью с него вытеснена. Причем в основном из-за собственных недальновидных решений. И именно поэтому к предстоящему пуску Ariane 6 приковано такое большое внимание.

Техническое устройство Ariane 6

Так что же представляет собой Ariane 6? Ракета будет выпускаться в двух основных версиях: в виде среднего носителя Ariane 62 и в виде тяжелого носителя Ariane 64.

Техническое устройство ракеты Ariane 62 и ракеты Ariane 64. Источник: ESA – D. Ducros

Средняя  Ariane 62 состоит из двух жидкостных ступеней, использующих водород в качестве горючего и кислород в качестве окислителя, а также двух твердотопливных ускорителей. Ее полная масса составляет 540 тонн, она может вывести до 10,3 тонны груза на низкую околоземную орбиту (НОО) и до 4,5 тонны на геопереходную. Заявленная стоимость пуска Ariane 62 составляет 75 млн евро.

Тяжелая Ariane 64 состоит из двух жидкостных ступеней и четырех твердотопливных ускорителей. Ее полная масса составляет 870 тонн, она может вывести до 21,6 тонны груза на НОО и до 11,5 тонны на геопереходную.

Первый полет Ariane 6 в представлении художника. Источник: ESA – D. Ducros

Заявленная стоимость пуска Ariane 64 составляет 115 млн евро. Для сравнения, стоимость пуска обладающей схожей грузоподъемностью Falcon 9 составляет 67 млн долларов. Очевидно, что Ariane 64 вряд ли сможет конкурировать по цене со SpaceX. Однако ракета хотя бы вернет Европе возможность самостоятельно запускать широкую гамму грузов в космос.

План первого полета Ariane 6

В ходе своей первой миссии ESA испытает среднюю модификацию Ariane 62. На ее борту будут размещены девять кубсатов, предоставленных различными европейскими компаниями и научными учреждениями.

Дебютный пуск Ariane 6 запланирован на 9 июля. Четырехчасовое окно откроется в 21:00 по Киевскому времени. Прямая трансляция пуска будет вестись на YouTube и сайте ESA.

Предстоящий полет разбит на три основных этапа. В ходе первого верхняя ступень Ariane 6 вместе с полезной нагрузкой будет выведена на эллиптическую орбиту с высотой перигея 300 км и высотой апогея 700 км.

На следующем этапе верхняя ступень вновь активирует двигатель и перейдет на круговую 580-километровую орбиту, после чего состоится отделение кубсатов. На финальном этапе инженеры в третий раз активируют двигатель верхней ступени и переведут ее на траекторию, обеспечивающую контролируемое затопление в южной части Тихого океана. Перед входом в атмосферу ступень сбросит две капсулы. Они участвуют в эксперименте по тестированию технологий  и материалов, необходимых для возврата грузов из космоса. Во время спуска капсулы будут передавать информацию по спутниковой связи. Они не оснащены парашютами, их возврат не планируется.

План первого полета Ariane 6. Источник: ESA

На данный момент в ESA делают весьма осторожные прогнозы по поводу предстоящего пуска. Например, гендиректор организации Йозеф Ашбахер оценил шансы на успех чуть выше чем в 50%. И даже в случае успешного выполнения всех поставленных задач ESA и Arianespace все равно предстоит еще много работы, чтобы вернуть Европе утраченную космическую независимость. Но для этого нужно сделать первый шаг. И каким он окажется, мы узнаем уже совсем скоро.