Entwicklungsziele

Die beteiligten europäischen Partner aus Europäischer Union, ESA und der Wirtschaft verfolgten vor allem zwei Ziele:

1. Die Wahrung eines unabhängigen Zugangs zum Weltraum für verschiedenste unbemannte Missionen basierend auf europäischer Technik.
2. Die Verbesserung der Wettbewerbssituation angesichts eines wachsenden Marktes an kommerziellen Anbietern für Satellitenstarts.

Als Zielstellung für die Kostenersparnis wurde der Faktor 2 genannt (Halbierung der Startkosten pro Mission). Dies soll durch verschiedene Maßnahmen im Bereich Organisation, Produktionsoptimierung und moderne industrielle Verfahren wie 3D-Druck erreicht werden. Der Hersteller ArianeGroup schrieb dazu: „Die Organisation der Produktion wurde völlig überarbeitet und optimiert. Aufgrund der Erfahrungen mit der Ariane 5 und des langjährigen Kunden-Feedbacks setzt die ArianeGroup auf eine Logik der ‚Entwicklung für den Betrieb‘. […] bis hin zur Entwicklung gemeinsamer Elemente mit der Trägerrakete Vega-C.“

Entwicklungsgeschichte

Im Jahr 2014 beschloss der Ministerrat der ESA, Entwicklung und Bau der neuen Rakete in Auftrag zu geben. Anders als die Ariane 1 bis Ariane 5 sollte die Ariane 6 ursprünglich nicht mehr für Doppelstarts von zwei Satelliten auf einmal in eine geostationäre Transferbahn (GTO) ausgelegt sein. Die Planungen der Ariane 6 sahen die Verwendung von Festtreibstoff vor, bis auf die Oberstufe, die mit flüssigem Wasserstoff und Sauerstoff angetrieben werden sollte. Diese sollte von der Ariane 5 ME kommen. EADS Astrium erhielt deshalb am 30. Januar 2013 von der ESA den Auftrag, die genaue Bauweise (Stufengrößen und Anzahl der Booster und deren Größen) der Ariane 6 mit 3 t bis 6,5 t maximaler Nutzlast festzulegen.

Während des Jahres 2014 änderte sich das Konzept der Rakete erneut. Die dreistufige Ariane 6 sollte nun mit zwei oder vier Feststoffboostern ausgestattet werden. Die erste Stufe sollte Festtreibstoff verbrennen und die beiden oberen H₂ und O₂.

Im September 2014 wurde ein nochmals überarbeitetes Konzept vorgestellt. Die nunmehr zweistufige Rakete verwendet in der ersten Stufe ein Vulcain-2-Triebwerk und in der zweiten ein Vinci-Triebwerk, die beide mit hohem spezifischem Impuls kryogenen Wasser- und Sauerstoff verbrennen. Es gibt eine Version mit zwei und eine mit vier Feststoffboostern. Die Nutzlast beträgt 5 t bzw. 11,5 t. Die stärkere Version ermöglicht, anders als ursprünglich geplant, auch Doppelstarts mit zwei etwa 4,5 t schweren Satelliten. Die Startkosten je Kilogramm Nutzlast sollen etwa halb so hoch sein wie bei der Ariane 5. Am 1. oder 2. Dezember 2014 sagten die Minister der Mitgliedsstaaten der Europäischen Weltraumagentur (ESA) rund vier Milliarden Euro für die Entwicklung der Ariane 6 zu.

Die Elemente der Ariane 6 sollen in Kourou aus Kostengründen horizontal zusammengesetzt werden. Die Ariane 5 dagegen wurde vertikal stehend montiert.

Im März 2018 veröffentlichte Arianespace ein neues Benutzerhandbuch mit geänderten Leistungsdaten: Die Rakete ist jetzt ausdrücklich für alle denkbaren Zielorbits wie LEO, SSO, MEO, GTO, GEO, HEO und Fluchtbahnen konzipiert, die Nutzlast der 64er-Version bei GEO-Zielorbit beträgt jetzt 5,0 t, in den GTO 11,5 t und zum Mond (LTO) 8,2 t bis 8,5 t (trotz Deorbit der Oberstufe).

Im Oktober 2018 wurden die Qualifikationstests für das Vinci-Triebwerk abgeschlossen und im Juli 2019 die für das Vulcain.

Arianespace plant, in der Mission, die auf ihren ersten Start folgt, Satelliten für das europäische Satellitennavigationssystem Galileo mit einer Ariane 6 in den Orbit zu bringen. Zu den kommerziellen Kunden der Ariane 6 gehören Viasat und die Satellitenkonstellation Projekt Kuiper von Amazon.

Aufbau

Die Ariane 6 ist, je nach Länge der Nutzlastverkleidung, zwischen 52 m und 61 m hoch. Die beiden Wasserstoff/Sauerstoff-Stufen und die Nutzlastverkleidung haben einen Durchmesser von 5,4 m. Die erste Stufe soll mit 140 t Treibstoff (H₂/O₂) betankt werden und die zweite mit 31 t. Beide Stufen haben jeweils zwei separate Tanks für Wasserstoff und Sauerstoff. Der Stufenadapter zwischen 1. und 2. Stufe ist lang, sodass das Vinci-Triebwerk, anders als noch bei der Ariane 5ME vorgesehen, keine ausfahrbare Schubdüse benötigt, sondern in voller Länge hineinpasst. Die Ariane 6 ist beim Start so schwer, dass der Schub des Vulcain-2.1-Triebwerks nicht ausreicht, um sie abheben zu lassen. Sie benötigt dazu mindestens zwei Feststoffbooster. Die zwei oder vier Feststoffbooster des Typs P120 enthalten je etwa 142 t Festtreibstoff und haben jeweils einen Durchmesser von 3,4 m und eine Höhe von 13,5 m mit Verkleidung.

In der Nutzlastverkleidung kann direkt unter der Nutzlast optional eine auf Kundenwunsch missionsspezifisch angepasste, mehrfach zündbare Astris Kickstufe eingebaut werden, die die Nutzlast auch auf ungewöhnlichen Flugbahnen direkt in den Zielorbit bringen kann. Dieses ermöglicht das Aussetzen mehrerer Satelliten in verschiedenen Umlaufbahnen sowie Missionen zum Mond, zum Mars oder zu Asteroiden. Die Hera-Mission wird zum ersten Mal diese Kickstufe verwenden.

Daten der Komponenten