El pasado 5 de julio de 2023 Europa occidental se despidió de su lanzador más potente. El Ariane 5 realizaba su última misión al despegar a las 22:00 UTC desde la rampa ELA-3 del CSG (Centre Spatial Guyanais). En esta última misión VA261, el Ariane 5 ECA+ con número de serie L5119 colocó con éxito en órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) los satélites de comunicaciones gubernamentales Heinrich Hertz (Alemania) y Syracuse 4B (Francia), de 3408 y 3572 kg, respectivamente. Así terminaban 27 años de operaciones en las que el lanzador europeo más grande jamás construido ha realizado 117 misiones, de las cuales solo dos fueron un fracaso total (aunque otras tres supusieron un fallo parcial). A pesar de que la carga principal del Ariane 5 durante estos años ha sido satélites geoestacionarios de comunicaciones, será recordado por lanzar sondas espaciales como Rosetta, BepiColombo o JUICE, los cinco cargueros ATV a la ISS, u observatorios espaciales como XMM Newton, Herschel, Planck o, por supuesto, el telescopio espacial James Webb.

No es la primera vez que Europa occidental despide un cohete Ariane, pero sí la primera que lo hace sin tener un sustituto operativo. El Ariane 5 se despide dejando un panorama espacial radicalmente diferente al que encontró cuando debutó en 1996. En aquella época Arianespace dominaba los lanzamientos comerciales a nivel mundial y el Ariane 5 era un ejemplo de cómo debía ser un cohete orbital moderno: un lanzador complejo y fiable capaz de situar más de veinte toneladas en órbita baja (LEO) dotado de una etapa central con un único motor avanzado a base de hidrógeno, el combustible químico más eficiente que puede usarse de forma práctica en un vector. El uso de aceleradores de combustible sólido laterales (EAP) aumentaba sus similitudes con el shuttle estadounidense, el H-II japonés o el Delta IV estadounidense. Casi tres décadas más tarde, el paradigma ha cambiado por completo. Ahora lo que se lleva son lanzadores de queroseno o metano en los que se prima la sencillez, mientras que el uso de motores avanzados ya no es un requisito y, de hecho, se favorece el empleo de múltiples motores para facilitar la reutilización. El Falcon 9 de SpaceX es el Santo Grial de la astronáutica que todos buscan replicar, aunque nadie ha conseguido reproducir su fiabilidad a la hora de ser reutilizado (bueno, en realidad, hasta el momento nadie ha conseguido reutilizar ni una sola etapa de otro lanzador orbital que no sea el Falcon 9).

La primera versión del Ariane 5 nació en 1979, justo el año en el que debutó el lanzador Ariane 1. Por aquella época, el CNES francés se dedicó a explorar varias opciones para hacer del Ariane un lanzador competitivo y concibió diversas variantes con mejores prestaciones. La idea era poder usar el Ariane para vuelos tripulados, en concreto, para lanzar el minitransbordador Hermes, un proyecto que Francia estaba empeñada en imponer al resto de países de la ESA. Los primeros Ariane 1, 2 y 3 estuvieron en servicio una década, desde 1979 hasta 1989. A pesar de su nombre, los tres eran básicamente el mismo lanzador (de hecho, el Ariane 3 fue diseñado al mismo tiempo que el Ariane 2 y voló antes que su hermano) y usaban dos etapas hipergólicas con motores Viking y una etapa superior criogénica con motores HM7, de tal forma que eran capaces de situar hasta 2,7 toneladas en GTO. El Ariane 4 sería una evolución de estos primeros Ariane, aunque el diseño básico era similar. Gracias al uso de una primera etapa más grande y de hasta cuatro aceleradores de combustible líquido el Ariane 4 era capaz de colocar hasta 4,7 toneladas en GTO y 7 toneladas en LEO. La clave del éxito comercial del Ariane 4, que estuvo en servicio entre 1988 y 2003, eran los lanzamientos dobles mediante el sistema SPELDA (Structure Porteuse Externe pour Lancements Doubles Ariane). Con SPELDA, el Ariane 4 era capaz de situar dos satélites comerciales en GTO al mismo tiempo, disminuyendo de forma dramática el coste de cada misión.

El Ariane 5 debía ser inicialmente una versión mejorada del Ariane 4 con una etapa superior criogénica más avanzada y potente, entre otros cambios, con el objetivo de colocar hasta 12-15 toneladas en LEO y 5,5 toneladas en GTO. Pero ese mismo año apareció un diseño radicalmente diferente que empleaba una etapa central criogénica con un motor HM60 (Hydrogen Motor) de 600 a 800 kilonewton de empuje y dos aceleradores de combustible sólido P75 —con 75 toneladas de combustible sólido, para lanzamientos a la órbita geoestacionaria— o P150 —para lanzamientos a LEO—. El debate sobre si el Ariane 5 debía ser una versión avanzada del Ariane 4 o un nuevo lanzador totalmente diferente se prolongó hasta 1984, algo comprensible si tenemos en cuenta que el nuevo diseño criogénico suponía desechar la mayor parte de experiencia y tecnologías desarrolladas para los primeros Ariane. Para entonces eran tres versiones las que competían por ser aprobadas. El Ariane 4 evolucionado, o Ariane 5R, tenía una masa al lanzamiento de 505 toneladas y una primera etapa hipergólica derivada del Ariane 4 y una segunda etapa criogénica con el motor HM60 de hidrógeno. También estaba la versión totalmente criogénica Ariane 5C, de 270 toneladas el lanzamiento, con cuatro motores HM60 en la primera etapa y uno en la segunda. Finalmente ganaría la configuración más pesada, la Ariane 5P de 530 toneladas, con una primera etapa dotada de un HM60 y una segunda etapa con un HM7. Esta versión destacaba por el uso de aceleradores de combustible sólido de gran tamaño, ahora denominados P170.

Finalmente, el 31 de enero de 1985 el consejo de ministros de la ESA reunido en Roma daría luz verde al Ariane 5 en su versión Ariane 5P como el siguiente cohete de la familia Ariane, una decisión que sería ratificada y confirmada el 10 de noviembre de 1987. Aunque, en principio, la clave a la hora de elegir este diseño fue su competitividad en el mercado internacional de lanzamientos comerciales, no cabe duda de que su similitud con el shuttle estadounidense o el H-II japonés no era casual. La moda era el hidrógeno y había que adaptarse. Cierto es que la posibilidad de lanzar el transbordador Hermes no era la prioridad absoluta a la hora de seleccionar este diseño, pero sí que fue un factor decisivo a tener en cuenta. En todo caso, era necesario dejar atrás los tóxicos propergoles hipergólicos, que desde el punto de vista medioambiental y de seguridad de vuelos tripulados eran una complicación evidente. Los desafíos principales del nuevo lanzador serían el desarrollo de los aceleradores de combustible sólido EAP (Etage d’Acceleration à Poudre) y del motor criogénico HM60 de la primera etapa. La construcción de los EAP se basaría en la amplia experiencia de Francia en el desarrollo de motores de combustible sólido para sus misiles balísticos. De hecho, y como muestra de esta relación entre el sector aeroespacial civil y militar de Francia, la tecnología de los EAP del Ariane 5 se aplicaría luego a los actuales misiles estratégicos M51. Por su lado, el motor HM60, que sería bautizado Vulcain en marzo de 1985, se construiría como una colaboración entre Francia, Alemania y Suecia. El Vulcain era todo un reto para la tecnología europea de la época, que no había construido nunca un motor criogénico de este tipo (los motores de hidrógeno son más complejos que los hipergólicos). El apodado «J2 europeo» por sus similitudes con el clásico motor criogénico del Saturno V, terminaría por tener un empuje de 960-1360 kN de empuje y 310-432 segundos de impulso específico (Isp) en su versión Vulcain 2.

Según las especificaciones originales del Ariane 5 de finales de 1987 el lanzador debía ser capaz de colocar dos satélites de 2950 kg en GTO o una única carga de 6800 kg en esta órbita. También debía poder situar 18 toneladas en una órbita baja de 550 kilómetros y 28º de inclinación. La capacidad para lanzar el transbordador Hermes no debería penalizar en ningún caso su rendimiento en misiones comerciales, una condición impuesta a los franceses por parte de otros socios europeos del programa, especialmente Alemania, que no estaba por la labor de crear un lanzador cuya misión prioritaria fuese poner en órbita ese capricho francés denominado Hermes. Y es que el Hermes había visto incrementada su masa desde las 17 toneladas hasta las 23 toneladas, por lo que se corría el peligro de tener que desarrollar dos versiones del Ariane 5, una para lanzamientos comerciales y otra para misiones tripuladas. Como respuesta parcial a este problema, la carga máxima del Ariane 5 se incrementó a las 21 toneladas en 1990, aunque seguía existiendo una brecha importante entre las capacidades del cohete y los requisitos del Hermes. Para lograrlo, los aceleradores P170 serían sustituidos por los P230, con 230 toneladas de combustible sólido (que aumentarían hasta las 238 toneladas en el vuelo inaugural). La capacidad de propelentes de la etapa central también aumentó de 120 a 155 toneladas.

La cancelación del programa Hermes en 1992 impidió que el Ariane 5 fuese certificado para vuelos tripulados, aunque el diseño ya estaba prácticamente finalizado. El primer lanzamiento estaba previsto para 1995 (una fecha que casi se cumplió a rajatabla con solo un año de retraso). El objetivo era llevar a cabo hasta ocho misiones al año y, para mantener su competitividad en el mercado, ya desde un inicio el CNES concibió versiones mejoradas, el Ariane 5+ y el Ariane 5 Evolution. Francia sería, lógicamente, el principal contribuyente al programa, con un 47,5% del total. Le seguiría Alemania (22%) e Italia (15%). España contribuiría con el 3%. El coste de desarrollo sería de 4110 millones de ECU/EMU. En noviembre de 1988 se realizó la primera prueba de una turbobomba del Vulcain, aunque no sería hasta el 13 de julio de 1990 cuando se llevó a cabo la primera ignición del motor, con una duración de 600 segundos. En total se realizaron 278 pruebas del Vulcain con un tiempo acumulado de 87000 segundos de ignición. Contra todo pronóstico, el desarrollo de este complejo motor criogénico no se enfrentó a retrasos significativos. Con respecto a los EAP, se efectuaron ron siete encendidos en vez de los diez planeados, pero se consideró más que suficiente. A diferencia de los SRB del shuttle, los EAP no serían diseñados para ser reutilizados, aunque se recuperaron dos aceleradores en sendas misiones, uno en 1998 y otro en 2007, de cara a una posible certificación para vuelos tripulados que nunca llegó. En septiembre de 1994 se efectuó una prueba completa de la etapa central. Europa se sentía tan segura con el Ariane 5 que su primera misión, la V88, llevaría una carga útil tan importante como los satélites científicos Cluster para el análisis de la magnetosfera terrestre. Sin embargo, de forma bastante vergonzosa, el lanzador se desintegró 37 segundos tras el despegue por culpa de un fallo de software, ya que incorporaba líneas de código procedentes del Ariane 4 que nadie se había molestado en eliminar.

Tras un inicio problemático, el Ariane 5 se convertiría en un éxito comercial, superando las limitaciones del Ariane 4 y validando la apuesta por un diseño diferente al de su predecesor. Pero no todo ha sido un camino de rosas. El principal inconveniente comercial del Ariane 5 ha sido tener que emparejar satélites geoestacionarios de la masa adecuada para aprovechar al máximo la capacidad de carga del vector usando el sistema SYLDA (SYstème de Lancement Double pour Ariane), un requisito que ha provocado no pocos quebraderos de cabeza en Arianespace. Y, por supuesto, en los últimos años Arianespace ha tenido que contemplar cómo SpaceX les ha adelantado por la derecha convirtiéndose en el principal proveedor de lanzamientos del mundo. Y eso a pesar del declive de Rusia como actor destacado en el panorama de lanzamientos y la obligación de los gobiernos europeos de usar los lanzadores Ariane y Vega para sus misiones. Por otro lado, la ESA ha dejado escapar la oportunidad de convertir el Ariane 5 en un lanzador tripulado. Ni el Hermes ni las propuestas de cápsulas que vinieron después, la mayoría basadas en el ATV, verían la luz en una Europa que no estaba por la labor de ponerse de acuerdo para garantizar su acceso al espacio de forma independiente en misiones tripuladas.

Finalmente, se desarrollarían tres versiones básicas del Ariane 5, Ariane 5 G (Generic), Ariane 5 ECA (Evolution Cryotechnique type A) y Ariane 5 ES (Evolution Storable). El Ariane 5 G sería la versión inicial y volaría 17 veces hasta 2003. Dotado de una segunda etapa hipergólica, tendría capacidad para colocar 18 toneladas en LEO y 6,1 toneladas en GTO, incrementadas a 6,3 toneladas en la variante G+, que volaría tres veces en 2004. El Ariane ES se emplearía en las misiones a LEO del carguero ATV y varios lanzamientos del sistema Galileo. El Ariane 5 ECA, con el motor Vulcain 2 y una segunda etapa criogénica, se usaría para misiones a la órbita geoestacionaria con una capacidad de carga de 9,1 toneladas a GTO, incrementadas a 9,7 toneladas en la variante ECA+. El Ariane 5 ECA ha sido la variante más prolífica, con 84 misiones (72 de la variante ECA y 12 de ECA+), además de ser la última en despegar. A estas versiones hay que añadir el Ariane 5 GS, una versión que se introdujo tras el fallo del primer Ariane 5 ECA como una versión temporal hasta que se aclarase el problema y que voló seis veces entre 2005 y 2009. Una última versión, la Ariane 5 ME (Mid-life Evolution), capaz de colocar 12 toneladas en GTO, fue propuesta en 2014 como alternativa a la introducción del Ariane 6, pero no fructificó, como tampoco lo hicieron propuestas más ambiciosas para desarrollar versiones más potentes con capacidad de hasta 50 toneladas en LEO.

El Ariane 5 debería haberse retirado tras convivir un tiempo con el Ariane 6, pero los retrasos en la introducción de este nuevo lanzador han provocado una grave crisis en Europa, que en estos momentos se encuentra sin un lanzador pesado en servicio. Por si fuera poco, a este fallo de previsión en el calendario de introducción, el nuevo lanzador nace rodeado de una importante controversia. Aunque su coste será más bajo que el de su predecesor, se trata de un vector con prácticamente las mismas prestaciones (en su versión A64, podrá colocar unas 22 toneladas en órbita baja y 11,5 toneladas en GTO). Y, además, sin incorporar ninguna técnica de reutilización. Con este panorama, el Ariane 6 probablemente tendrá una vida muy corta hasta que aparezca otro lanzador más acorde a los tiempos actuales.