La recta final del Ariane 6

Por Daniel Marín, el 4 diciembre, 2019. Categoría(s): Astronáutica • Cohetes • Comercial • ESA ✎ 163

El próximo 16 de julio está previsto el primer lanzamiento del nuevo cohete europeo, el Ariane 6. En esta misión inaugural, o FM1, un Ariane 62 pondrá en órbita 34 satélites de la constelación de comunicaciones OneWeb. Con esta misión Europa pone fin a un largo y polémico proceso de desarrollo del que será el principal lanzador espacial de los países miembros de la Agencia Espacial Europea (ESA) durante la próxima década. A pesar de su nombre, el Ariane 6 es el tercer diseño de lanzador desarrollado por la ESA. Los Ariane 1, 2 y 3 eran muy parecidos y el Ariane 4 era básicamente una versión agrandada de estos (y esto sin tener en cuenta los lanzadores Europa, precursores de los Ariane). Los primeros Ariane usaban combustibles hipergólicos, a diferencia del Ariane 5, que supuso una ruptura total con los anteriores modelos.

Ariane 64 en vuelo (ESA).

El Ariane 5 respondía a las ambiciones europeas de los años 80, que pasaban por disponer de una nave tripulada propia y la capacidad para lanzar grandes satélites y sondas. El Ariane 5, con una etapa central criogénica y dos aceleradores laterales de combustible sólido, recordaba vagamente al transbordador estadounidense y a otros lanzadores que se desarrollaron por aquella época, como el H-II japonés. El «capricho» de Francia, que se empeñó en tener su propio transbordador en miniatura —el Hermes—, también condicionó el diseño del Ariane 5.

Diseños del Ariane 6 cuando todavía no se llamaba oficialmente así en 2010 (ESA).
Diseño del Ariane 6 a base de etapas de combustible sólido de 2011 propuesto por el CNES francés (ESA).

Paradójicamente, el Ariane 5 jamás lanzó una nave tripulada, pero sí que se convirtió en un éxito comercial gracias a su fiabilidad y a su capacidad de lanzar dos satélites de comunicaciones geoestacionarios en cada misión. Pese a todo, la compleja logística de cada lanzamiento siempre ha sido el punto débil de este lanzador. El sistema SYLDA del Ariane 5 solo permite el lanzamiento de un satélite de gran tamaño junto con otro más pequeño, por lo que es necesario emparejar cuidadosamente las cargas útiles, un proceso que se traduce en retrasos y en la pérdida de flexibilidad a la hora de gestionar los lanzamientos.

Diseño del Ariane 6 de 2014 (ESA).

Fue en 2010 cuando la ESA comenzó a estudiar seriamente la viabilidad de desarrollar un sucesor del Ariane 5 que solventase este problema y, además, fuese más barato. En 2011 se concretó el proyecto y el CNES francés propuso un diseño de cohete mucho menos potente que el Ariane 5 que usaría etapas de combustible sólido, menos eficientes, pero más baratas. Las presiones del resto de socios de la ESA, especialmente Alemania, pero también de la industria aeroespacial del continente, obligaron a cambiar este diseño y en 2014 se llegó a un compromiso. El nuevo Ariane 6 sería finalmente tan potente como el actual Ariane 5, pero más flexible. Para lograrlo se decidió introducir dos versiones, Ariane 62 y Ariane 64, con dos y cuatro cohetes de combustible sólido, respectivamente. El Ariane 64 será capaz de poner en órbita geoestacionaria dos satélites pesados —o 21 toneladas en órbita baja—, mientras que el Ariane 62 podrá colocar un satélite mediano en esta órbita sin tener que ser emparejado con otro más grande para rentabilizar el lanzamiento.

Ariane 62 (izquierda) y Ariane 64 (ESA).
Posibles cargas y cofias del Ariane 6 (ESA).

El Ariane 6 fue formalmente aprobado en 2014 en sus dos variantes y, desde entonces, su diseño se ha refinado, aunque los cambios no han sido muy drásticos. El Ariane 6 será un lanzador de 62 metros de alto y el diámetro del cuerpo central alcanzará los 5,4 metros. La etapa central H150 o LLPM (Lower Liquid Propulsion Module) emplea un motor Vulcain 2.1, derivado del Vulcain del Ariane 5, que quemará 150 toneladas de hidrógeno y oxígeno líquidos. La segunda etapa H30 o ULPM (Upper Liquid Propulsion Module) también será criogénica —con 30 toneladas de propergoles— y estará dotada del motor Vinci, capaz de realizar tres encendidos para alcanzar todo tipo de órbitas. La cofia tendrá 20 metros de longitud, aunque para el Ariane 62 habrá una versión más pequeña disponible de 14 metros. Los aceleradores laterales ESR (Equipped Solid Rocket) de 3,4 metros de diámetro usarán los cohetes P120C de combustible sólido, que también se emplearán como primera etapa del cohete Vega-C. De hecho, el Vega-C y el Ariane 6 se encargarán de cubrir toda la oferta de servicios de lanzamiento en Europa, a cargo hoy en día de los Ariane 5, Soyuz-ST y Vega. El P120C es una evolución del motor P80 de la primera etapa del Vega.

Características del Ariane 6 (ESA).

 

Motores del Ariane 6 y el Vega-C (CNES).
Prestaciones del Ariane 6 (ESA).

Alrededor de 2025, la etapa superior ICARUS (Innovative Carbon Ariane Upper Stage), construida en materiales compuestos, podría sustituir a la ULPM. Esta etapa permitiría lanzar dos toneladas adicionales de carga útil a la estación Gateway comparada con la etapa ULPM. En la construcción del Ariane 6 participan más de una decena de países de toda Europa, aunque los principales son Francia, Alemania e Italia. En concreto, la etapa inferior LLPM se integrará en Les Mureaux (Francia), mientras que la superior ULPM lo hará en Bremen (Alemania). Los motores Vulcain 2.1 y Vinci se prueban en las instalaciones de Lampoldshausen (Alemania). Por otro lado, Italia juega un papel fundamental en la fabricación de los motores de combustible sólido junto con Francia.

Países y fases en la construcción del Ariane 6 (ESA).
Recreación del Ariane 64 en la rampa (ESA).
El Ariane 62 lanzando satélites de la constelación OneWeb (ESA).
Preparaciones para el lanzamiento del Ariane 6 (ESA).

Pero las mayores diferencias con el Ariane 5 no están en el diseño, que, como vemos, tampoco es que sea radicalmente distinto, sino en las operaciones de tierra. A diferencia del Ariane 5, el Ariane 6 será integrado horizontalmente y se llevará a la rampa también en horizontal. Allí se colocará en posición vertical y se integrará verticalmente con la carga útil usando una torre de servicio móvil de 90 metros de alto y 8200 toneladas que se retirará antes del despegue. Efectivamente, se trata del mismo proceso que emplean tanto el Soyuz-ST en Kourou como el Soyuz-2 en Vostochni. La construcción de las instalaciones terrestres ha corrido a cargo de Francia principalmente. El Ariane 6 se lanzará desde la antigua rampa ELA-4 (Ensemble de Lancement Ariane 4). El edificio de ensamblaje horizontal es el BAL (Bâtiment d’Assemblage Lanceur). Mientras que en la actualidad la integración de un Ariane 5 dura unos treinta días, la del Ariane 6 durará solo doce o quince días. Ariane 6 ha sido desarrollado como un programa de la ESA, mientras que ArianeGroup es el encargado del diseño y contratista principal. Arianespace se encargará de comercializar el lanzador en el mercado internacional (el mayor accionista de Arianespace es ArianeGroup).

Rampa de lanzamiento del Ariane 6 (ESA).
Rampa del Ariane 6 en construcción (ESA).
La rampa del Ariane 6 con dos P120C de prueba (ESA).
Plano del edificio BAL (ESA).

Los primeros catorce Ariane 6 volarán entre 2021 y 2023, al mismo tiempo que los últimos ocho Ariane 5. Europa espera que el Ariane 6 pueda volar nueve veces al año y reducir a la mitad los costes del Ariane 5, de tal forma que el kilogramo de carga útil situada en órbita de transferencia geoestacionaria salga por diez mil dólares. Pese a todo, al Ariane 6 se le ha criticado por activa y por pasiva el estar al margen de la nueva oleada de lanzadores reutilizables encabezados por el Falcon 9 de SpaceX. La ESA, Arianespace y ArianeGroup han repetido en incontables ocasiones que el Ariane 6 será competitivo en el mercado internacional, aunque el hecho de que el siguiente lanzador que se ha propuesto para sustituir al Ariane 6 alrededor de 2030 tenga una primera etapa reutilizable y use motores Prometheus a base de metano parece ser un mensaje un tanto contradictorio. Sea como sea, el Ariane 6 no va a desaparecer aunque no logre las cuotas de mercado que actualmente ocupa el Ariane 5. De entrada, los países miembros de la ESA se han comprometido a usar solamente el Ariane 6 y el Vega para las cargas gubernamentales, independientemente del precio. Europa necesita un acceso independiente al espacio y lo va a mantener cueste lo que cueste.

Propuesta de futuro lanzador europeo reutilizable a base de metano con motores Prometheus (CNES).
Características del Ariane 6 y su posible sucesor (CNES).
Características de los lanzadores actuales (CNES).



163 Comentarios

  1. Jo… La ESA está que se sale.

    Con el aumento de presupuesto salido de la Cumbre Ministerial de Sevilla, la Oficina Francoalemana de Proyectos Avanzados (AFPMH/DPAMB, es decir, el Abteilung für Fortgeschrittene Projekte Meiner Hoden / Département de Projets Avancés de Mes Bals ) no para de presentar nuevas propuestas para el futuro espacial europeo. No solo está el ya presentado «Ariane 9 / Ariane Next Plus” para el 2035:

    drive.google.com/file/d/1UfKe76_VDEqMtxhGhrHqMRSrCeZ1yqkZ/view?usp=sharing

    Cohete que será la mula de carga de la ESA de cara a la segunda mitad del siglo XXI y que entre otras tareas deberá subir a LEO los módulos de la futura EASS (Euro-JapAn Space Station) o «Space Hub», que se espera entre en servicio en torno a 2038:

    danielmarin.naukas.com/files/2018/05/Captura-de-pantalla-27.png

    Sino que los chicos del AFPMH/DPAMB se han venido arriba y han presentado el proyecto ESHDS (European SpaceShip for Deep Space), una mole de 5.000 toneladas tripulada por una veintena de astronautas, dotada con dos unidades de gravedad artificial contrarrotatorias y propulsada por motores avanzados de plasma que esperan que entre en servicio en 2070, justo cuando los franceses retiren los cazas Rafale:

    i.pinimg.com/originals/0e/74/cf/0e74cfbc106a4104af95af732502c3c4.jpg

    Acojonante, ¿eh?

    Para que aprendan los guionistas de «Para toda la Humanidad» 🙂

    1. Buff la última es acojo-nante Hilario, que pasada…está más para «The Expanse» que por cierto ya viene con nueva temporada…

      Que belleza de nave, mi Nautilus-X 😉

  2. Claro Hilario. Exactamente! Pero como a algunos le parece que es medio complicado escribir, lo voy a tener que cambiar. La cosa es que tengo el casillero ocupado con Rafa 2.

  3. La historia de la cosmonautica, nos cuenta que el ingeniero Soviético que desarrolló el primer motor de cohetes de ciclo cerrado NK-33 fue:
    Nikolay Kuznetsov.
    https://youtu.be/GuWTyLiSjsQ
    La historia también nos dice, que otro ingeniero soviético llamado: Valentín Glushkó fue el que desarrolló el segundo motor de cohetes de ciclo cerrado RD-170.
    https://youtu.be/ZgovQU6rdRg

    En la gloriosa y ruidosa propaganda Norteamericana, sobre el cohete Saturno V, no se habla de quien fue el ingeniero que desarrolló el motor de cohetes más «potente» de la historia (aún siendo de ciclo abierto) en los estados unidos, motor cohetico que todos conocemos como: F-1.

    Pregunto porque no tengo esa respuesta tan logica; pero por favor no se vallan por las ramas. …

    ¿Alguno de ustedes sabe quien es ese Norteamericano y porque a sido ignorado por la historia espacial Norteamericana?

    Gracias.
    Pyb

    1. No me voy por las ramas. Eres gilipollas. En serio, no te estoy insultando, te estoy definiendo.

      Solo… tienes que buscar motor F1 en la puta wikipedia. Pedazo de alcornoque albardao!

  4. La verdad que cuando respondo un mensaje aparece siempre en el final de la lista, en el último mensaje y no en el mensaje de la persona que me lo mandó. Debe ser algo sencillo pero no doy con el procedimiento. Alguien podría indicarme por favor como se hace?

      1. Gracias Policarpo. Como había desactivado Java Script, no me lo tomaba.
        Muy agradecido por el cambio de nombre, pero me hace sentir mal que recién llego y te cambies el nombre. Un gran gesto de tu parte, pero ver el caballo con otro nombre es como si le agregáramos agua al vino. No me parece, es verdaderamente parte de tu identidad (y de como te ven también en el blog). Yo recién llego y tengo varias opciones. Te propongo que lo sigas usando, en todo caso podes sugerirme uno para usar. Saludos!

  5. Hola a todos.
    Cosmos, desde la platea por favor te pido que o bien:
    -Comentes el post
    -Aportes nueva información
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    -Rebatas
    -Respondas preguntas
    -Trolees
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    -Aciertes
    -Te equivoques
    Y todas esas cosas que se suelen hacer por estos lares. Pero, de nuevo por favor, no nos acribilles con mensajes sin contenido de interés alguno.
    Si no puedes aportar nada sigue en la platea, como hacemos otros, es bueno leer y aprender.
    Si multiplicas el tiempo que se tarda en leer toda la nada que has escrito por la cantidad de personas que leen este post te salen más o menos unos cinco años. Cinco años perdidos por la humanidad. También puedes contarlos como cinco años en la vida de un niño, los primeros cinco años de su vida. ¿Le arrebatarías a un niño sus primeros cinco años de vida?
    Cómo ves Cosmos, todos podemos nadear y hacer perder el tiempo a los demás.
    Y ahora me vuelvo a la platea

    1. Ja, ja, gracias Baldo. Muy bueno.
      Me enviaron varios mensajes, algunos con preguntas y me pareció descortés no responder. Pero visto desde tu perspectiva veo que es bastante razonable lo que decís. Gracias por hacérmelo ver. Me sirve para ir acomodándome, pensá que es mi primera entrada y se hace camino al andar. Lo voy a tener muy presente.

  6. Cuánta diferencia la capacidad entre la version de 2 y 4 cohetes de combustible sólido! En general suele ser una ayuda, pero aqui duplica la capacidad de carga!

    1. Supongo que es porque el core central hidrolox tiene una contribución muy pequeña al empuje.
      El motor Vulcain 2.1 sólo entrega ~140 t de empuje, mientras que cada SRB da 450+ t.

  7. Hace un par de días que están desensamblando el MK1 🙁
    Por otra parte hacen nuevos anillos con acero 304L (1300ºC de punto de fusión). Pero no se sabe si los van a utilizar o bien son pruebas con la máquina de soldar.

    1. Parece que por un lado, lo que es la construcción del nuevo prototipo va lento.
      Por el otro, la ‘terraformación’ de la zona se hace a pasos agigantados. Las instalaciones crecen constantemente, con nuevos terrenos nivelados, hormigón, carpas, zonas de aterrizaje o lanzamiento, etc.
      Creo que dejaré un poco el tema de Starship, porque hasta dentro de unos 4 meses, me parece que no va a haber vuelo suborbital. Sí 6 meses de retraso y subiendo. Tampoco hay prisa. Si no es este año que viene, será el siguiente cuando tengamos Starship. Después de 50 años, me parece que podemos permitirnos ser pacientes.

    2. – A ver si pueden automatizar y acelerar el proceso de construcción del Mk3 con lo aprendido hasta ahora.
      Estaría bien que dieran algo de información al respecto.

      – Lo ideal sería que este mes de diciembre se realizara la prueba de aborto en vuelo de la Dragon 2.
      Si tiene éxito, permitiría lanzar la misión DM-2 tripulada a la ISS en el primer cuatrimestre de 2020.
      Una vez que la Dragon 2 entre en funcionamiento, se podrán dedicar más recursos a Starship.

      – Lanzada con éxito la Dragon CRS-19, sólo queda una misión (CRS-20, obviamente) para cumplir el contrato de transporte de carga a la ISS con las cápsulas Dragon originales.
      A partir de la misión CRS-21 una versión de carga de la Dragon 2 tomará el relevo.

  8. ¡Buenas!

    Lo primero Daniel enhorabuena por el excelente blog el cual sigo a diario a pesar de que comente poco. Podría decir gracias mil veces y me seguiría quedando corto.

    Lo segundo creo que el blog, o mejor dicho, la sección de comentarios, mejoraría un montón si se pudiera añadir la opción de ocultar los mensajes de ciertos usuarios. Siempre me gusta mirarlos un poco para leer distintas opiniones y expandir mi punto de vista, pero algunos usuarios creo que ya me han dejado claro (y digo esto tras haber leído una amplia muestra) que no están aquí para aportar nada y simplemente dicen la primera barbaridad que se les pasa por la cabeza.

    No digo de banearlos, cada uno que comente lo que quiere, simplemente algo similar a lo que hace twitter cuando bloqueas/silencias a alguien que los comentarios de esa persona no te aparezcan a ti.

    ¡Saludos!

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Por Daniel Marín, publicado el 4 diciembre, 2019
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