La historia del Ariane 5, el primer cohete europeo en llegar a las 100 misiones

Hemos podido leer, gracias a Daniel Marín y su blog Eureka, que el cohete europeo Ariane 5 ha cumplido un hito importante. Y es que el 25 de septiembre de 2018 a las 22:38 UTC se lanzó la misión VA243 desde Kourou, tratándose de la centésima misión del Ariane 5. En esta ocasión el cohete puso en órbita los satélites de comunicaciones Horizons 3e e Intelsat 38.

El Ariane 5 ha sido uno de los mayores éxitos de la carrera espacial europea y se ha convertido en un fuerte referente de la industria espacial. Y todo ello a pesar de su famosa y sonora primera misión fallida el 4 de junio de 1996. Un exitoso cohete cuyo origen lo tenemos que buscar mucho más atrás en el tiempo.

Así, nos tenemos que retrotraer a finales de la década de los 70, cuando Europa estaba embarcada en el desarrollo de una nueva familia de cohetes, los Ariane. Era la época de la carrera espacial y su optimismo, y Francia tenía unas metas bastantes ambiciosas y soñaba con tener una propia nave tripulada análoga a la que la NASA consiguió tener con su trasbordador. Por ello la agencia espacial francesa (CNES) puso como objetivo la creación de un minitransbordador espacial al que bautizó como Hermes.

Una de las primeras concepciones del Hermes lanzado mediante un Ariane pesado en 1979 <a href="https://cnes.fr/en" rel="nofollow" target="_BLANK">CNES</a>

Pero lanzar el Hermes a la órbita baja requería un cohete pesado de mayor potencia que los desarrollados hasta ese momento, y los cohetes Ariane 1,2,3 y 4 eran demasiado pequeños para una carga tan pesada. Por lo tanto, había que construir un cohete más grande. Pero, a pesar del optimismo, no bastaba con el proyecto del transbordador para justificar el desarrollo.

Así, surgió la idea de que el cohete no sólo debería cumplir con el lanzamiento del Hermes, sino que también debería poder realizar misiones de puesta en órbita geoestacionaria satélites comerciales, más cuando se estaba viendo que el aumento de tamaño de estos satélites parecía imparable. Una visión más que acertada.

Hermes sobre un Ariane 5<a href="https://cnes.fr/en" rel="nofollow" target="_BLANK">CNES</a>

El Ariane 5, al estar basado en la familia Ariane, se trataría de un cohete basado en propulsión hipergólica, pero para tener una mayor capacidad de carga se necesitaba utilizar combustibles más eficientes, por lo que se decidió usar además combustibles criogénicos (hidrógeno y oxígeno líquido) en la segunda etapa de propulsión. Un combustible ya utilizado pero en la últimas etapas de propulsión.

Esta decisión fue sencilla, pero no así el diseño del Ariane 5, ya que debía compaginar dos requisitos que son contradictorios entre si: debía ser capaz de situar en órbita baja el transbordador Hermes y otras cargas útiles de gran tamaño, pero a por otro lado debía ser también un cohete comercial optimizado dentro de lo posible para la órbita geoestacionaria. Se llega a una decisión de compromiso y se decide que el Ariane 5 tiene que tener una capacidad de 15 toneladas en órbita baja (LEO) y 8 toneladas para una órbita geoestacionaria (GTO).

Diseños del Ariane 5 <a href="http://capcomspace.net" rel="nofollow" target="_BLANK">capcomspace</a>

En 1982 se tienen tres posibles diseños: un lanzador de tres etapas totalmente criogénico propulsado por un nuevo motor HM-60 Vulcain (A5C), un lanzador con dos etapas criogénicas dotado de una primera etapa hipergólica derivada del Ariane 4 (A5R) o un lanzador con una gran etapa central criogénica y dos aceleradores de combustible sólido P-170 (A5P).

De entre los diseños el favorito del CNES era el último (el de la imagen central) ya que era más flexible, mayor capacidad de ampliación y daba más margen para diseñar el Hermes. Además, tiene sólo 2 etapas, por lo que se reduce el riesgo de que haya algún problema en el ascenso. A priori se pensaba que los aceleradores de combustible sólido se recuperarían, pero al final se descartó porque era más caro.

Poster de la centésima misión <a href="http://www.arianespace.com/" rel="nofollow" target="_BLANK">Arianespace</a>

Al final, en enero de 1985 se aprobó el proyecto formalmente, con un diseño y motor que para nada se basaba en la familia Ariane y que iba a crear un desafío tecnológico para Europa, sobre todo el motor criogénico, participando Alemania y Suecia en su construcción. ¿Iba a ser una buena idea abandonar los motores probados hasta ahora? En ese año se esperaba que el primer lanzamiento del Ariane 5 tuviese lugar en 1994 o 1995, y la primera misión del Hermes en torno a 1998. Francia se encargaría del 46,2% del presupuesto y Alemania del 22% (España participaría con el 3%).

Durante el proyecto se mejoraron las prestaciones del Ariane 5. Así se aumento la capacidad a 20 toneladas para órbita baja y a 7 toneladas para órbita geoestacionaria. Pero el transbordador Hermes se quedó por el camino por retrasos, sobrecostes, y por no tener unos objetivos claros dejando sólo al Ariane 5 en el camino. Un cohete que no tuvo grandes problemas de desarrollo y con el que Europa entraba en el club de las potencias espaciales capaces de poner más de 20 toneladas en órbita baja, formada hasta entonces por Estados Unidos y la Unión Soviética.

Explosión del primer Ariane 5 – <a href="https://www.esa.int/ESA" rel="nofollow" target="_BLANK">ESA</a>

El primer vuelo tuvo lugar en 1996, sólo dos años después de lo planeado, lo cual fue llamativo. Pero esta primera misión se saldó con un sonoro fracaso por culpa de un error de software vergonzoso, que provocó que se activara la autodestrucción. Debido a ese fallo, hubo que esperar 1 año para el siguiente intento. Esa vez, el lanzamiento fue bien, pero el cohete dejó los satélites en una órbita más baja de la prevista. Por lo que hubo que esperar a un tercer intento para tener una misión con éxito completo. A pesar de ello, el Ariane 5 ha conseguido ser uno de los cohetes más confiables, llegando a una tasa de fiabilidad del 99%.

Actualmente, el Ariane 5 lidera el mercado comercial con un precio por lanzamiento de unos 180 millones de dólares (normalmente a dividir entre dos clientes, ya que lleva dos satélites como carga útil). Aunque, su liderazgo puede verse amenazado por los cohetes reutilizables de SpaceX. La respuesta de Europa parece que será el Ariane 6, que tendrá un coste por misión de entre 95 a 120 millones, y que solucionará uno de los principales problemas del Airane 5, y es que de los dos satélites a lanzar, uno debe ser más grande que el otro. Pero, mientras tanto, el Ariane 5 parece tener todavía una larga vida, ya que se espera que se retire en la próxima década.