2024 年 7 月 9 日,阿麗亞娜 6 號發射器的首飛所震撼的不僅僅是一根 63 公尺、530 噸的巨大圓柱體。 22個國家的捐款標誌著歐洲的團結。它會夠強大嗎?火箭將扮演什麼角色?她會留下什麼印記?
繼1990年代開發出阿麗亞娜5號後,歐洲憑藉阿麗亞娜6號重返航空航太領域的前沿。在此期間,歐洲不再擁有太空發射器,而不得不依賴美國的SpaceX。阿麗亞娜5 號和阿麗亞娜6 號之間的過渡年,這應該提醒我們,美國也經歷了載人飛行的低迷,就像太空梭與SpaceX 龍飛船首個太空艙相隔九年一樣。
在愛好者方面,7月9日上線最後一個看起來很棒,非常令人印象深刻,即使對於習慣了獵鷹 9 號發射和其他星艦測試的人來說也是如此。在最後倒數結束後,阿麗亞娜 6 憑藉其加速能力脫穎而出。證明這一點的是,火藥發動機有一些令人驚嘆的東西,而法屬圭亞那的庫魯,歐洲航天發射的中心,正在佛羅裡達州卡納維拉爾角對面重新站起來,SpaceX 和 Blue Origin 互相爭鬥的地方。
飛行的前兩分鐘是解脫的時刻。阿麗亞娜 6 號以兩個 P120C 助推器和改進的 Vulcain 發動機衝出了大氣層。這次發射順利進行,這對於首次飛行來說是罕見的,這使得正式啟動歐洲發射器未來商業飛行的時間表成為可能。有些人認為這是十年來的大事,有些人則記得詹姆斯韋伯太空望遠鏡於 2021 年 12 月 25 日雄偉地離開,該望遠鏡也由阿麗亞娜 5 號提供動力。
但7 月9 日的發射不僅僅是阿麗亞娜6 號的首次飛行,它還向歐洲介紹了一個新的航太工業,其中美國處於領先地位,而團結對於希望能夠做類似的事情至關重要。有些新創公司正處於起步階段,只會尋求支持,例如探勘公司,總部位於波爾多附近的梅里尼亞克。由 Hélène Huby(前空中巴士公司)創立的三色金塊也登上了阿麗亞娜 6 號,但一切並沒有按計劃進行。
阿麗亞娜 6 號的哪些進展順利
“它像發條一樣運轉”,YouTuber 專家總結了阿麗亞娜 6 引擎的三次點火雨果·利蘇瓦。 P120C、Vulcan 2.1、Vinci…發射的所有階段都進展順利,除了最後一個階段,即飛行開始後兩小時的脫軌過程。遺憾的是,這是一個重要的過程,但它不會對未來的發布產生任何影響。在看它之前,讓我們回顧一下 Ariane 6 滿足所有條件的幾點。
低軌道立方體衛星
首次試飛的目的是展示新型阿麗亞娜 6 號火箭的起飛能力、遵循其初始軌跡並將其有效載荷部署到低軌道的能力。因此,兩個主助推器完成了大部分爬升工作,持續了 2 分 16 秒。然後,第一級及其 Vulcain 發動機開始工作,直到飛行第 7 分鐘,然後在飛行前 8 分鐘與上級分離並啟動 Vinci 發動機。第一次嘗試在 56 分鐘後進行了 20 秒的第二次嘗試,然後在 2 小時 37 分鐘後進行了第三次嘗試(失敗)。
在阿麗亞娜 6 號起飛後的約 10 秒、1 小時 5 分鐘內,火箭最後一級在高度 580 公里處逐漸釋放其有效載荷。實驗,特別是材料行為及其在太空中的熱輻射、無線電探索、Li-Fi的發展(取代Wi-Fi),甚至是對星際旅行的學校波的預測。
47% 的失敗幾率
看著這一步一步的展開,一切都顯得很順利。然而,歐洲太空總署 (ESA) 總幹事約瑟夫·阿什巴赫 (Josef Aschbacher) 去年 4 月表示,阿麗亞娜 6 號的首次飛行有 47% 的可能性無法按計劃進行。阿麗亞娜 5 號於 1996 年 6 月 4 日首次發射時,在起飛 36 秒後爆炸。這是各機構在此類事件中不接收價值數百萬歐元有效載荷的原因。此外,這並不能阻止投手們擁有很長的職業生涯。近30年來,阿麗亞娜5號已完成112次發射。
阿麗亞娜 6 號出了什麼問題
不幸的是,阿麗亞娜 6 號的第一次任務並沒有以完全綠色的結果結束。我們寧願穿黃牌,但射門部分成功。故障出在飛行的最後一級,即來自上一級的芬奇引擎的第三次點火。要了解問題所在,我們必須先了解 ESA 試圖透過阿麗亞娜 6 號實現什麼目標。
脫軌過程
在新的歐洲太空法中,阿麗亞娜集團力求尊重限制空間碎片的目標。因此,任何可以帶回地球或在大氣中分解的東西都必須如此。因此,對於阿麗亞娜 6 號來說,上級必須從最後的努力中受益,以修改恆星的軌道並降低其速度,以便返回地球。第一次點火後的第三階段是為了獲得速度,第二次點火是為了調整軌跡。這些步驟是間隔開的,每次都需要執行點火程序,這需要APU(輔助推進裝置)。
然而,在航太工業中,在零重力情況下重新啟動引擎是一項真正的壯舉。問題尤其出在燃料上,燃料必須放置在油箱底部,重現重力。為此,阿麗亞娜 6 號的上級使用了 APU,這是一種小型輔助發動機,產生少量燃燒,然後被送回油箱,透過熱量產生壓力。在第二次點火過程中,它出現了故障,導致芬奇引擎無法實現第三次推力。
在軌運行20年
透過現場觀看發射,觀眾能夠透過區分阿麗亞娜 6 號沒有遵循計劃的軌道來注意到異常情況。該模組停留在高空,很長一段時間(可能是二十年)不可能返回大氣層。阿麗亞娜集團 (ArianeGroup) 執行長馬丁·西昂 (Martin Sion) 為自己辯護稱,「許多上面的級仍然在軌道上,需要幾年的時間才能返回。這不是一個獨特的情況”。不幸的是,最後兩個有效載荷必須在這次脫軌過程後釋放。
其中包括比基尼,來自法國公司 The Exploration Company 的模組。它是其太空艙的複製品,旨在利用進入大氣層的機會對其材料進行多項阻力測試。對他來說不幸的是,程式已經改變,他應該仍然繞著地球運行。
從現在到他回來,我們不會再收到樓上的更多消息,因為它的電池續航力不會太長。它的引擎也將不再可用,因為歐空局已確認它已從油箱中噴射燃料,以避免任何爆炸風險和數百個不必要的碎片,在已經飽和的軌道上。所謂的「鈍化」策略,在所有情況下都是計畫好的。
阿麗亞娜6號的未來
今年第二次航班,然後 2025 年 8 次航班
故障的APU不會改變這種情況。歐空局對這項任務表示歡迎,而阿麗亞娜集團只是重申,這不會對未來的航班時間表產生任何影響。阿麗亞娜 6 號的第二次飛行也計劃在今年年底前的第四季進行。這將是不需要以這種方式使用 APU 的鏡頭。客戶將是法國陸軍,它將部署 CSO 3,這是法國間諜衛星 CSO 系列中的第三顆衛星。
明年,阿麗亞娜 6 號火箭將加速進行不少於 8 次預定發射。前三顆將由歐空局負責,部署六顆伽利略衛星。隨後,Intelsat、Optus、Skyloom 和 Hellas Sat 將為私人客戶提供首批航班。代表歐空局的另一次機構飛行仍在計畫中,伽利略號將發射其第一顆第二代衛星 G2。
阿麗亞娜集團的目標很簡單:利用阿麗亞娜 6 實現每年 10 到 12 次發射。啟動器。已計劃在 2026 年執行 4 次航班,部分航班已計劃在 2027 年、2031 年甚至 2035 年執行。
Ariane 64:帶有四個助推器的版本
這些發射不僅由我們 7 月 9 日看到的配置中的阿麗亞娜 6 進行。事實上,發射器不僅設計用於攜帶兩個助推器。它可以有四個,以運行更遠或更重負載的航班。 ArianeGroup 區分其兩種配置,一方面是 Ariane 62(兩個 P120C 助推器),另一方面是 Ariane 64(四個 P120C 助推器)。阿麗亞娜 64 計劃於明年在國際通訊衛星組織 (Intelsat) 發射時進行首次飛行。因此,該火箭將擁有 1400 噸的推力,而之前阿麗亞娜 5 號的推力為 1300 噸。
阿麗亞娜6號:最後一個歐洲火箭?
令人驚訝的是,阿麗亞娜 6 號提出了關於歐洲太空未來的問題。因為考慮到每個國家的雄心,我們的觀察是歐洲越來越不團結,各國都在撤退,而該行業的大國——法國和德國——首先要考慮自己的工作和工作。因此,阿麗亞娜 6 號將成為這種過渡,這有導致分離的風險。但它也不全然是黑色的。因為啟動器也將是建造其餘部分的絕佳機會。
您所要做的就是查看主權星鏈專案。為歐洲建立一個不依賴美國或中國星座的衛星互聯網的想法是一個巨大的挑戰,這將為像勘探公司這樣的年輕公司提供一大堆合約。
這類計畫中涉及的 100 顆衛星主要由阿麗亞娜 6 號負責,但可以想像歐空局會遵循 NASA 的戰略,將 30% 的衛星發送任務留給發展中的企業。在美國,SpaceX、波音、藍色起源可以透過這種方式獲得頻繁出差,除了他們與私人客戶的活動之外。
正如通常的情況一樣,未來的挑戰首先是財務方面的。阿麗亞娜6號計畫的成本估計為120億歐元(最初計畫為60億歐元)。僅此金額給主要金融家降溫,這將是法國和德國。