Cesta úspěšné Evropanky: Jak se zrodila evropská raketa Ariane (3)

Ariane 4 se stala tažným koněm ESA i světového trhu vynášení komerčních družic a i její nástupkyně Ariane 5 se těší velké oblibě pro svou spolehlivost. Jak vypadá budoucnost nejúspěšnější evropské rakety?

09.04.2023 - Michael Voplatka



Ještě před uvedením Ariane 4 do provozu začala ESA pomýšlet na další evoluci zmíněné raketové rodiny. V roce 1985 došlo k oficiálnímu schválení vývoje Ariane 5, která však neměla vycházet z předchozích typů, ale měla se stát něčím naprosto novým. Počítalo se u ní se zcela odlišnou konstrukcí, dvojnásobnou nosností i vysokou spolehlivostí, a především se od počátku zamýšlela pro starty s posádkou.

Za vším stál záměr vybudovat orbitální laboratoř Columbus, obývanou a obsluhovanou evropskými kosmonauty, kteří by využívali nový raketoplán Hermes. Ten měl být sice podstatně menší než jeho vzdálený americký příbuzný Space Shuttle, avšak stále šlo o stroj s plánovanou hmotností 21 tun. Jenže ESA si ukousla příliš velké sousto: Hermes procházel při vývoji řadou úprav, jež vyústily v postupné snižování nosnosti i počtu členů posádky. Původně měl vynášet malé satelity a šest lidí, ale nakonec by schopen pojmout jen tři kosmonauty a 3 tuny nákladu, avšak pouze v přetlakové sekci – což znamenalo žádné družice. Nakonec program Hermes v roce 1992 skončil a stanice Columbus se zredukovala a připojila k americké základně Freedom, z níž později vzešla ISS.

Nástup šampiona

Přes neúspěch s vývojem vlastní okřídlené kosmické lodi podřídila ESA při vzniku nové rakety vše plánům na společné mise sestavy Ariane 5 – Hermes. Šlo o jeden z mnoha důvodů, proč se „pětka“ zpočátku netěšila velké podpoře: Některé členské státy ESA zkrátka považovaly Ariane 4 za naprosto dostačující a lépe vyhovující potřebám trhu. Proto například od vývoje Ariane s číslem pět odstoupila Velká Británie.

Namísto třístupňové koncepce padla volba na dvoustupňovou architekturu s masivním kyslíkovodíkovým prvním stupněm a dvěma obřími postranními motory na tuhé pohonné látky. Ariane 5 by se tak dala vzdáleně přirovnat k oranžové externí nádrži amerického raketoplánu a jeho dvěma postranním motorům. Původní druhý stupeň poháněl monomethylhydrazin s peroxidem dusíku, i ten však časem nahradila kryogenická kombinace vodíku a kyslíku. Pro zachování schopnosti vynášet dva velké satelity současně vznikl nový adaptér SYLDA, k němuž navíc přibylo podobné zařízení SPELTRA pro dopravu tří družic a ASAP až pro osm menších satelitů.

Evoluce raket Ariane 1-5, Ariane 5 ECA, Ariane 6-2 a Ariane 6-4. (zdroj: ESACC BY-SA 4.0)

Premiéra Ariane 5 v roce 1996 skončila bohužel naprostým zklamáním, jelikož raketa už po 37 sekundách provedla autodestrukci kvůli chybě v řídicím programu. Ani druhý pokus o rok později se nezdařil: Tryska motoru Vulcain způsobila zvýšenou rotaci rakety, kvůli níž se první stupeň předčasně vypnul. Ten druhý sice fungoval správně, ale nedokázal už náklad vynést na požadovanou dráhu. Teprve třetí let v roce 1998 vyšel na jedničku a od té doby se Ariane 5 těší velké oblibě pro svou vysokou spolehlivost. Dnes má za sebou 112 misí, z nichž jen dvě skončily nezdarem a tři pouze částečným úspěchem, kdy byl náklad doručen na špatnou dráhu.

Čekání na šestku

Přes veškeré úspěchy se v posledních letech na Ariane 5 negativně projevilo několik vlivů, kvůli nimž padlo v roce 2014 rozhodnutí zahájit vývoj její nástupkyně. Roli hrála především vysoká cena oproti rostoucí konkurenci čínských nosičů a hlavně Falconu 9. Cílem Ariane 6 se má stát snížení nákladů na polovinu oproti „pětce“ a také zdvojnásobení frekvence startů.

Původní koncepce počítala s relativně jednoduchými a levnými motory na tuhá paliva, jež měly tvořit téměř celou raketu kromě horního kyslíkovodíkového stupně. Zmíněné bloky měla Ariane 6 sdílet s malou evropskou raketou Vega, čímž by se dosáhlo požadovaného snížení nákladů. Od daného návrhu se ovšem relativně brzy upustilo ve prospěch již klasické koncepce dvou kyslíkovodíkových stupňů s postranními motory na tuhé pohonné látky, opět sdílenými s Vegou. Tentokrát mají být buď dva u varianty Ariane 6-2, nebo čtyři u Ariane 6-4. Dosáhne se tím lepší škálovatelnosti rakety v závislosti na nákladu, při zachování vysoké nosnosti a schopnosti sdílených startů velkých družic. První stupeň bude přitom pohánět další generace motoru Vulcain, zatímco druhý se dočká zcela nového motoru Vinci.

TIP: Služebníci kosmonautiky: Nejdůležitější nosné rakety minulosti i dneška 

Základní návrh nového evropského nosiče se podařilo dokončit v roce 2016, načež následovala produkční a zkušební fáze. Už tehdy přitom došlo k podpisu prvních kontraktů na vynesení nákladu. Aktuálně se premiéra „šestky“ plánuje na čtvrté čtvrtletí roku 2023 a nás může těšit, že raketa nese i několik českých stop: Domácí firmy se podílely na jejím vývoji a budou pro ni vyrábět některé díly. Právě proto můžeme na jejím trupu vidět naši vlajku, skrývající se v číslici 6.

Další Ariane?

V rámci programu Ariane Next vzniká nástupkyně Ariane 6, jež má být uvedena do provozu v 30. letech. Jde o dvoustupňovou raketu na kapalný metan, se schopností návratu a opakovaného použití prvního stupně. Cílem je snížit náklady na start na polovinu oproti „šestce“, a udržet si tak konkurenceschopnost na trhu. Teprve čas ukáže, zda to nový nosič dokáže a nepřijde „s křížkem po funuse“.


Další články v sekci