Eerste lancering van Ariane 6-raket op stapel

Morgenavond wordt de eerste Ariane 6 gelanceerd vanuit Frans-Guyana. Met de raket wil Europa minder afhankelijk worden van externe partijen voor het lanceren van satellieten. Ariane 6 moet het werkpaard van de Europese ruimtevaart worden.

Woensdagavond staat bij veel Nederlanders vermoedelijk rood omcirkeld in de agenda (halve finale EK Nederland-Engeland), maar de dag ervoor mag er ook zijn. Dan lanceert ESA vanuit Kourou in Frans-Guyana de eerste Ariane 6-raket, het nieuwe werkpaard van de Europese ruimtevaart. Fun fact: de volledige lancering duurt ongeveer net zolang als een voetbalwedstrijd met verlenging en strafschoppenserie.

De lancering van de allereerste Ariane 6 vindt vier jaar later plaats dan aanvankelijk de bedoeling was. Maar dinsdagavond 9 juli gaat de raket tussen acht uur en middernacht Nederlandse tijd dan toch eindelijk de lucht in. De lancering is te volgen via ESA Web TV.

Afhankelijk van derden

De Ariane 6 is de nieuwste versie van een raket van Europese makelij, die vooral is bedoeld om satellieten in een baan om de aarde te brengen. Op dit moment is Europa daarvoor afhankelijk van derden, zoals SpaceX (en voorheen van Russische Sojoez-raketten). Met raketten van dat Amerikaanse bedrijf gingen al verschillende wetenschappelijke en communicatiesatellieten de ruimte in. Een onwenselijke situatie: vanwege de afhankelijkheid, maar ook vanwege het risico dat vertrouwelijke informatie naar andere landen lekt.

De nieuwe raket is 62 meter lang en heeft een diameter van 5,40 meter. Er zijn twee versies van de Ariane 6: type ‘62’ met twee boosterrakketten, en type ‘64’ met vier boosterraketten. Ze wegen respectievelijk 540 en 870 ton in volgetankte toestand.

De eerste Ariane 6 tijdens een laatste grote test op 20 juni. Foto ESA

Dertien landen

De Ariane 6 is in de afgelopen twaalf jaar ontwikkeld en bedrijven in dertien Europese landen hebben inmiddels een complete productieketen ervoor ingericht. Al die bedrijven maken één of meer onderdelen, die uiteindelijk bij hoofdaannemer ArianeGroup in Les Mureaux, ten westen van Parijs, in elkaar worden gezet tot een volledige Ariane 6-raket.

Wat dinsdagavond de ruimte in gaat is Flight Model 1, de allereerste raket uit de reeks. Alle betrokken bedrijven hebben er het volste vertrouwen in dat dit goed zal gaan, maar ‘eerste lanceringen zijn altijd extra spannend’, aldus Joost Carpay, plaatsvervangend directeur van het Netherlands Space Office (NSO) tijdens een persbezoek vorige week bij Airbus Netherlands in Oegstgeest, waar De Ingenieur te gast was.

Twee belangrijke onderdelen

Airbus Netherlands produceert twee belangrijke onderdelen van de raket: een aluminium frame (Vulcain Aft Bay) in de onderkant van de raket; en een kegelvormig deel (het Vinci Thrust Frame) aan de onderkant van de bovenste trap.

Die namen verwijzen naar de twee verschillende raketmotoren die de Ariane 6 aan boord heeft. De gehele raket komt eerst los van de grond door de stuwkracht van Vulcain-motoren onderin de hoofdtrap. Later in het proces wordt de bovenste trap aangedreven door een kleinere Vinci-motor.

Kegelvormige structuur

Het Vinci Thrust Frame is een kegelvormige structuur van aluminium (zie de foto hierboven), die helemaal wordt volgehangen met sensoren, leidingen en een ontstekingsmechanisme voor de Vinci-raketmotor. Het frame weegt 330 kilogram en wordt samengesteld uit elf onderdelen die zijn gefreesd met hoge-precisie-verspaningsmachines. Elk in Oegstgeest gemaakt frame gaat over de weg naar Bremen voor verdere verwerking.

Aluminium koker

De Vulcain Aft Bay is de basis waar de hele raket op rust, een oersterke aluminium koker van 5,1 meter hoog en 5,4 meter diameter (foto hieronder). De koker bestaat uit een kruis waarop de panelen van de zijkant worden aangebracht. De panelen krijgen een beschermingslaagje tegen extreme temperaturen van, ja echt, kurk. Elke aluminium koker gaat vanaf de Rijn bij Oegstgeest per schip naar ArianeGroup in Frankrijk.

Er worden hoge eisen gesteld aan allebei deze door Airbus Netherlands geproduceerde onderdelen. Ze moeten bestand zijn tegen enorme krachten, hoge temperaturen en de schokken en trillingen tijdens de lancering.

Druk bezig

Hoewel dinsdag de allereerste raket van het type Ariane 6 wordt gelanceerd, zijn de betrokken bedrijven al druk bezig met het bouwen van de volgende raketten, die voor commerciële doeleinden worden ingezet. Bij Airbus Netherlands in Oegstgeest stonden bijvoorbeeld onderdelen van ‘Flight Models’ 7, 8 en 9, waar werknemers van het bedrijf samen met robots aan werken.

Dit opschalen van de productie is hard nodig, want ESA heeft een goed gevulde orderportefeuille met Ariane 6-vluchten. Na deze eerste lancering, die ook dient om data te verzamelen, verwacht ESA in 2025 zes commerciële lanceringen te hebben, met acht vluchten in 2026.

Zakken in kosten

Ariane 6 is in het leven geroepen om een betaalbaardere opvolger van ‘de 5’ te hebben. Doel was om 40 procent in kosten te zakken, maar dat is (nog) niet helemaal gehaald, mede dankzij enorme inflatie in de afgelopen jaren. Het blijft een belangrijk doel om de kosten van de productie van de raketten terug te dringen. Dat doen de betrokken bedrijven door voortdurend hun productieprocessen tegen het licht te houden. Ook worden er minder praktijktests dan vroeger uitgevoerd, en meer simulaties.

Opnieuw gebruiken

Maar wat écht een forse kostenbesparing kan opleveren, is het opnieuw gebruiken van grote delen van raketten. Daar is SpaceX al wel in geslaagd, maar de nieuwe Ariane 6 kan maar één keer worden gebruikt.

Europa werkt wel aan een raket met een herbruikbare hoofdtrap, de demonstrator Themis, en herbruikbare raketmotoren, vertelt een ESA-directeur in dit interview, maar die laat nog wel wat jaren op zich wachten.