Ariane 6, el cohete para que Europa recupere la capacidad para lanzar satélites: así será su primer vuelo de la historia

Ahora la atención es absoluta en el vuelo inaugural de Ariane 6, donde la ESA y las compañías fabricantes del cohete se juegan volver a tener un papel esencial en el panorama espacial mundial. El lanzamiento está programado este martes 9 de julio entre las 20:00 y las 23:00 horas de España peninsular desde el Puerto Espacial Europeo localizado en Kourou (Guayana Francesa) y se podrá seguir en directo a través de internet. 

En ese territorio francés de ultramar se encuentra desde hace meses una parte importante de los técnicos encargados del cohete, así como personal de la Agencia Espacial que coordinará este primer despegue. Cuando se confirme el éxito de esta primera misión, la ESA trasladará la operatividad del lanzamiento hacia Arianespace, que espera estar a cargo de un segundo despegue antes de finalizar este año.

Ariane 6 integrado para pruebas estáticas antes del lanzamiento inaugural Manuel Pedoussaut ESA

"El espacio se ha convertido en parte esencial de la vida cotidiana de los europeos a través de nuestros teléfonos, comunicaciones, televisión, internet, información del medioambiente o de catástrofes naturales", ha asegurado Matías F. Valbuena, responsable de estructuras de Ariane 6 en la ESA, a EL ESPAÑOL - Omicrono. "Contar con esa puerta de independencia a otras tecnologías es fundamental para las oportunidades de nuestras industrias y nuestro desarrollo".

Además, existen otras aplicaciones que afectan de forma directa a los ciudadanos aunque en el día a día no estén muy presentes para la mayoría de los europeos. Por ejemplo, "la observación de la superficie para la utilización de las imágenes en vigilancia y defensa", explicó en este caso Lucía Linares, responsable de estrategia de transporte espacial y vuelos institucionales de la ESA. "También para actividades científicas" que beben directamente de los datos obtenidos por los satélites.

"Ariane 6 es el hermano mayor de la familia de lanzadores de la Agencia Europea del Espacio", ha afirmado F. Valbuena. "Con este vuelo inaugural y junto con el lanzador Vega, el hermano pequeño, la ESA asegura el acceso independiente de Europa al espacio".

Lanzamiento inaugural

"El vuelo inaugural es parte del proceso de calificación del cohete Ariane 6, con la validación de todos los sistemas y sus modelos de predicción en condiciones reales", ha indicado Matías F. Valbuena. Los técnicos encargados de esta certificación del lanzador pondrán atención a las partes más novedosas desde el punto de vista tecnológico.

Por ejemplo, validarán el módulo superior con sus reencendidos en el que la Unidad de Potencia Auxiliar (APU, por sus siglas en inglés) desempeña un papel principal. Este sistema es el encargado de asegurar que los propulsantes líquidos —oxígeno e hidrógeno— se encuentren correctamente posicionados en la entrada del motor Vinci antes de sus reencendidos.

El Vinci es una de las partes más delicadas que se han desarrollo al calor del programa Ariane 6 y también una de las novedades más importantes, ya que permite ejecutar hasta cuatro reencendidos en la última etapa del cohete. Se encarga, por tanto, de posicionar la cápsula en el lugar preciso para desplegar los satélites en la órbita estipulada.

Para el vuelo inaugural, se empleará la versión 62 de Ariane 6 que cuenta con dos propulsores de combustible sólido a cada lado del cuerpo principal del cohete. Existe otra versión más potente denominada 64 que utiliza 4 de esos motores extra colocados a 90 grados para proporcionar empuje.

La Agencia Espacial Europea ha escogido para este primer lanzamiento una órbita baja circular situada a 580 kilómetros de altura respecto a la superficie de la Tierra con 62º de inclinación respecto al plano ecuatorial. Se trata de una órbita "por encima de la que se encuentra la Estación Espacial Internacional, que está a unos 400 km".

Plan de vuelo

La cronología publicada por la ESA se puede dividir cuatro grandes fases. La primera es la relativa al despegue, donde se encenderá el motor principal junto con los boosters —los propulsores de combustible sólido— durante los primeros dos minutos. Una vez consumidos, los motores laterales se desprenderán y la primera etapa central hará lo propio pasado 7 minutos desde el comienzo de la misión.

La segunda fase es una de las más importantes y comprende la operación del motor Vinci de la etapa superior del Ariane 6 que irá intercalando periodos de activación y desactivación para cumplir el perfil del lanzamiento. Estas maniobras de reencendido son también novedad en este cohete y suponen una mejora considerable al permitir desplegar satélites en órbitas y momentos muy diferentes.

Perfil de vuelo del primer lanzamiento del cohete Ariane 6 ESA

La tercera parte del vuelo es el despliegue de las diferentes cargas de pago que conforman la misión inicial. En total hay 17 cargas reagrupadas en 11 plataformas desplegables desde la cofia del cohete. El primero de ellos es el dispensador ExoPod desarrollado por la compañía ExoLaunch. Dentro del ese pequeño contenedor se encuentran un total de 4 cargas y una de ellas se ha desarrollado dentro de la Universidad Politécnica de Cataluña.

Todas ellas se irán desplegando entre los diferentes reencendidos del Vinci. Del mismo modo, destacan un par de cápsulas de reingreso —una llamada Nyx Bikini y la otra Space Case SC-X01— que llevan "unos sistemas fijos de aletas para ejecutar la reentrada y saber como rinden", ha recalcado F. Valbuena. "Piensa que van a alcanzar 2.100 grados durante esa maniobra".

El objetivo detrás de esas cargas es llevar hasta el extremo el material que las protege y comprobar si esas aletas fijas que se han integrado son suficientes como para controlar el reingreso. "Si al final no funcionan correctamente, no pasa nada", ha reconocido. "Es de lo que se trata en este tipo de vuelos inaugurales".

La última etapa del vuelo inaugural comienza con la primera maniobra para desechar la cápsula donde han viajado las cargas de pago. Cuando el reloj de la misión marque 2 horas y 43 minutos, la cápsula comenzará con la secuencia de reentrada a la atmósfera gracias al último encendido del Vinci. Con esto se consigue que no se acumule más basura espacial en órbita, ya que el Ariane 6, por concepto de diseño, no tiene ninguna de sus partes reutilizable.

Así es el cohete

"El Ariane 6 está llamado a cubrir el segmentos de grandes satélites para su puesta en órbita", ha explicado F. Valbuena. "La configuración 62 tiene una capacidad de carga de hasta 4,5 toneladas para una órbita de transferencia geoestacionaria y la versión 64 llega hasta las 11,7 toneladas".

Se compone de tres secciones principales: los propulsores —también llamados boosters, que pueden ser 2 o 4 según la versión—, la etapa principal inferior y la etapa superior. Los primeros se colocan en los laterales de la etapa principal y proporcionan empuje en las primeras fases del despegue. Son exactamente el mismo modelo que los motores P120C que se encuentran también en el cohete Vega-C.

Versión 64 del Ariane 6 durante unas pruebas estáticas ESA

Por su parte, la etapa principal está propulsada por el motor de combustible líquido Vulcan 2.1, se trata de una versión mejorada que toma como base al motor principal del Ariane 5 que tan buenos resultados dio durante su etapa de servicio. La superior está propulsada por el motor Vinci antes mencionado y emplea oxígeno e hidrógeno líquidos al igual que el Vulcan 2.1.

"El motor Vinci permite a Ariane 6 poner en órbita varios satélites en una sola misión", recoge la propia ESA en la documentación. "Una vez enviadas todas las cargas útiles, realiza una última ignición para deshacerse de la etapa superior y evitar que se convierta en basura espacial y amenace a otros objetos en órbita".

El carenado de la parte superior es una cofia que se divide verticalmente para dejar expuestos a los sistemas que se han integrado para su despliegue. Los ingenieros participantes en el desarrollo del cohete han creado una versión con 14 y 20 metros de altura —por 5,4 metros de diámetro en ambos casos— fabricadas con un polímero reforzado con fibra de carbono. Gracias a él se consigue proteger a los satélites de las tensiones térmicas, acústicas y aerodinámicas durante el lanzamiento al espacio.

En cuanto a especificaciones, la altura total del Ariane 6 del primer vuelo es de 56 metros, aunque puede llegar a los 62 cuando la cofia elegida es la más grande de las disponibles, con un diámetro de 5,4 metros constante en toda la etapa central. La configuración 62 con un par de boosters llega hasta las 540 toneladas en el momento de despegue y la 64 crece hasta las 870 toneladas. 

La cofia del Ariane 6, lugar donde se colocan los satélites ESA

"En la Agencia Europea del Espacio ya se trabaja en cómo aumentar la capacidad del lanzador Ariane 6 para cargas más pesadas, aumentando su potencia y optimizando estructuras y sistemas", ha explicado F. Valbuena. "El mercado está en continua evolución y la ESA dispone de diferentes programas para dar respuesta a nuevas demandas".

Participación española

La industria española ha doblado su participación en el programa con Ariane 6, llegando hasta el 4,7%. La principal compañía que participa en él es Airbus Defence and Space a través de sus instalaciones de Getafe (Madrid), donde han diseñado y actualmente fabrican hasta 7 elementos del cohete en su configuración más potente.

"Somos responsables de dos cilindros de grandes dimensiones de la parte central del lanzador", ha señalado a EL ESPAÑOL - Omicrono Raúl Medina, responsable de lanzadores en Airbus Space Systems en España. Se trata de las estructuras de fibra de carbono más grandes jamás fabricadas en Europa y sirven como piezas intermedias entre la primera etapa del propulsor y la segunda.

En la parte más superior de Ariane 6, Airbus en España es la responsable del adaptador de vehículo de lanzamiento (LVA, por sus siglas en inglés) que "hace posible que se pueda instalar la carga de pago" en el interior del cohete; como pueden ser los satélites.

Sala de ensamblaje de las piezas de Ariane 6 fabricadas en España Airbus Defence and Space

Dentro de este mismo segmento, el personal de Airbus en Getafe se encarga de los adaptadores de carga útil. "Son estructuras troncocónicas que sirven para sujetar el satélite al lanzador durante el despegue utilizando un anillo mordaza", ha afirmado Medina.

También fabrican la parte alta de los boosters, en concreto una estructura cónica que se encuentra en la zona más superior de estos propulsores de combustible sólido. En la versión 62 proporcionan dos piezas, mientras que en la 64 el número se dobla.

"Es importantísimo mencionar que somos los responsables de la fabricación del 90% de todo el cableado eléctrico del lanzador, unos 30 kilómetros por cada cohete". Una tarea que Airbus en España no tenía asignada en Ariane 5 y que supone una de las esenciales para el funcionamiento del cohete.

Además de los ingenieros de Airbus en Getafe, en el Ariane 6 participan compañías españolas como Sener que es la encargada de la antena de telemetría y Thales Alenia Space en la parte del transmisor de esa misma telemetría.

Próximas misiones

"La principal ventaja de Ariane 6 es su versatilidad", ha indicado F. Valbuena. "Las dos configuraciones [A62 y A64] nos permiten una mejor adaptación dependiendo de la misión y la masa de la carga de pago". Además, la mencionada capacidad de reencender 4 veces la última etapa —la del motor Vinci— "permite hacer varios tipos de misión, llegar a todo tipo de órbitas".

El lanzador puede desplegar cargas en órbitas bajas, geoestacionarias directas, de transferencia o combinaciones entre ellas. "En resumen, cualquier misión, cualquier satélite y cualquier carga útil" puede acoplarse y posicionarse a bordo del Ariane 6.

Más allá de este vuelo inaugural, el Ariane 6 tiene previsto otro lanzamiento antes de finalizar el año. En esta segunda ocasión el protagonista será el satélite CSO-3 para las Fuerzas Armadas de Francia y dedicado a tareas de reconocimiento para la inteligencia y vigilancia. Es el tercero de una constelación que ya se encuentra en órbita desde 2018 y pretende dar continuidad a la misión.

Los satélites de la constelación Galileo, que proporcionan servicio de geoposicionamiento, son los que más van a aprovechar la capacidad de lanzamiento de Ariane 6 durante el año que viene.  Los últimos planes para el cohete europeo recogen un total de 8 lanzamientos para el 2025, mismo año en el que veremos la versión con 4 boosters volar por primera vez.