El Observatorio Cuyano

La recta final del Ariane 6

Por Daniel Marín

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).

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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.