Ariane 4

Ariane 4 – europejska rakieta nośna rodziny Ariane, opracowana przez francuską agencję CNES dla ESA, produkowana przez Aérospatiale i wprowadzana na rynek przez Arianespace. Zadebiutowała w 1988 r., a zakończyła służbę w 2003 r., osiągając 113 udanych startów na 116 prób. Zatwierdzona w 1982 r. jako ewolucja Ariane 3, oferowała większą ładowność i niższy koszt na kilogram dzięki możliwości stosowania różnych dopalaczy bocznych, co zapewniło jej ogromną wszechstronność. W okresie eksploatacji stała się liderem rynku, zdobywając 50% światowego rynku wynoszenia komercyjnych satelitów telekomunikacyjnych, obserwacyjnych i naukowych, udowadniając konkurencyjność Europy^[1]. W 2003 r. została zastąpiona nowocześniejszą i cięższą Ariane 5.

Rakieta Ariane 42P z satelitą TOPEX/Poseidon (Kourou, 10 września, 1992) (NASA)

Rozwój

W 1973 r. powstała Europejska Agencja Kosmiczna (ESA), skupiająca 11 państw. W 1979 r. zadebiutowała Ariane 1, czyli pierwsza europejska rakieta nośna, startująca z Kourou w Gujanie Francuskiej. Do 1986 r. kolejne wersje (Ariane 2 i 3) zdominowały światowy rynek startów komercyjnych. W styczniu 1982 r. ESA zatwierdziła program Ariane 4, którego celem było zwiększenie ładowności o 90% przy niższych kosztach. Nowa rakieta miała ważyć ok. 470t (wobec 207t Ariane 1) i wynosić na orbitę do 4,2 t satelitów (wobec 1,7 t). Całkowity koszt programu wyniósł 476 mln ECU (wartość z 1986 r.)^[2].

Konstrukcja i innowacje

Start pierwszego Ariane 4, Ariane 44LP (NASA)

Ariane 4 była ewolucją Ariane 3, a nie rewolucją. Wykorzystano sprawdzone technologie, wydłużono pierwszy stopień (210t propelentu zamiast 145t) i opracowano system dopalaczy bocznych: stało i ciekłopaliwowych (te drugie były nowością w Europie i na świecie poza Chinami). Dzięki różnym konfiguracjom (od 0 do 4 dopalaczy) powstało sześć wariantów rakiety oznaczonych np. 40, 42P, 44L, 44LP. Wprowadzono też lżejszą owiewkę SPELDA umożliwiającą starty podwójne (dwa satelity jeden nad drugim) oraz precyzyjne żyroskopy laserowe.

Zespół i budowa

W programie uczestniczyło 11 krajów ESA. Główni wykonawcy: Aérospatiale (stopnie 1 i 2), MBB (dopalacze ciekłe), SEP (silniki), Matra, Air Liquide, BPD Snia (dopalacze stałe) oraz British Aerospace/Contraves (owiewka). Do obsługi Ariane 4 zbudowano nowy kompleks startowy ELA-2 z 80-metrową halą montażową. Gotowa rakieta była transportowana na wyrzutnię specjalną kolejką, co pozwalało na szybką wymianę w razie problemów i tempo nawet 8 startów rocznie z jednej wyrzutni.

Pierwszy start i dalszy rozwój Ariane

15 czerwca 1988 r. odbył się udany debiut wersji 44LP (4 silniki główne + 2 stałe + 2 ciekłe dopalacze) z owiewką SPELDA. Od lotu V50 wprowadzono ulepszony trzeci stopień H10+, będący lżejszy o 26kg, dłuższy o 32cm, z 340kg więcej paliwa, co zwiększyło ładowność o 110kg i czas pracy o 20s. Już przed pierwszym lotem Ariane 4 (w 1985 r.) ESA zatwierdziła program Ariane 5, czyli znacznie większą, bezpieczniejszą i tańszą o 20% rakietę, projektowaną także do lotów załogowych z wahadłowcem Hermes. Niektórzy członkowie ESA (m.in. Wielka Brytania) woleli kontynuować rozwój Ariane 4, ale ostatecznie Ariane 5 wyparła starszą siostrę. Przez kilka lat obie rakiety startowały równolegle, aż w 2003 r. Ariane 4 została całkowicie wycofana.

Historia operacyjna

Ariane 4 zadebiutowała 15 czerwca 1988 r. i do końca służby w 2003 r. wykonała 116 startów, z czego 113 zakończyło się pełnym sukcesem. Wskaźnik niezawodności wyniósł 97,4%. Rakieta zwiększyła zdolność wynoszenia ładunku z 1700kg (Ariane 3) do maksymalnie 4946kg na orbitę GTO, stając się europejskim filarem wynoszenia satelitów komercyjnych i naukowych.

Jedyna poważna porażka miała miejsce 22 lutego 1990 r. (lot V36), kiedy rakieta eksplodowała nad Kourou z powodu pozostawionej w kanale chłodzenia silnika Viking chusteczki do wycierania. Pracownik użył jej jako znacznika po nieautoryzowanym polerowaniu rurki, ale zachorował i nie przekazał informacji zmiennikom. Zablokowany przepływ płynu chłodzącego spowodował przegrzanie silnika i autodestrukcję rakiety. Na ziemię spadły szczątki dwóch wartych pół miliarda dolarów satelitów (japońskich Superbird-B i BS-2X)^[3]. Po szczegółowym śledztwie wprowadzono 44 usprawnienia, m.in. numerowanie wszystkich ścierek używanych przy montażu. Kolejne 26 startów były już bezbłędne.

Ostatni, 116. lot Ariane 4 odbył się 15 lutego 2003 r.,kiedy rakieta wyniosła na orbitę satelitę Intelsat 907^[4]. Arianespace wycofała typ na rzecz cięższej Ariane 5, która od kilku lat stopniowo przejmowała zadania. W 2011 r. ofertę z Kourou uzupełniła średnia rakieta Sojuz-ST, która przejęła m.in. adaptery i dispensery satelitów zaprojektowane pierwotnie dla Ariane 4. Tym samym zakończyła się 15-letnia era jednej z najbardziej udanych rakiet w historii kosmonautyki^[5].

Warianty

• Ariane 40 – konfiguracja bazowa; 7 udanych startów
• Ariane 42P – wersja 40 wyposażona w dwa dopalacze PAP (na paliwo stałe); 15 startów, w tym 1 nieudany
• Ariane 42L – wersja 40 z dwoma dopalaczami PAL (na paliwo ciekłe); 13 udanych startów
• Ariane 44L – wersja 40 z czterema dopalaczami PAL; 40 startów, w tym 1 nieudany
• Ariane 44LP – konfiguracja z dwoma dopalaczami PAL i dwoma PAP; 26 startów, w tym 1 nieudany
• Ariane 44P – wersja 40 z czterema dopalaczami PAP; 15 udanych startów

Zobacz też

• Ariane 1
• Ariane 2
• Ariane 3
• Ariane 5