アリアン5

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
移動: 案内検索
アリアン5
Ariane 5 (mock-up).jpg
実物大模型(シテ・ド・レスパスで撮影)
基本データ
運用国 ESA
開発者 アリアンスペース
運用機関 ESA
使用期間 1996年6月4日 - 現役
射場 ギアナ宇宙センターELA-3
打ち上げ数 73回(成功69回)
原型 アリアン4
発展型 アリアン6
公式ページ Ariane5 Generic (ESA)
物理的特徴
段数 2段
ブースター 2基
総質量 777,000 kg
全長 59 m
直径 5.4 m
軌道投入能力
低軌道 G: 16,000 kg
ES: 21,000 kg
ペイロード: G: 6,200 kg
静止移行軌道 G+: 6,950 kg
GS: 6,100 kg
ECA: 10,500 kg
脚注
ロゼッタ探査機ATVの打ち上げに使用
テンプレートを表示

アリアン5英語: Ariane 5)は、静止トランスファ軌道低軌道などに人工衛星を打ち上げるために開発された、ヨーロッパ使い捨て型ロケットである。欧州宇宙機関(ESA) とEADSの一部門であるEADSアストリウム・スペース・トランスポテーションによって製造され、アリアン計画の一端を担うアリアンスペース社によって営業、販売されている。製造はヨーロッパで行い、ギアナ宇宙センターから打ち上げられる。

アリアン5はアリアン4の成功を受けて開発されたロケットであるが、アリアン1〜4が各部の段階的な改良を積み重ねて開発されていったのとは異なり、アリアン5はほぼすべての要素が新規開発である。開発には10年の歳月と70億ユーロの費用が投じられた。ESAは当初、再利用型の有人宇宙往還機エルメスを打ち上げるための大きなペイロードを持つロケットとしてアリアン5を計画したが、後にエルメスは計画がキャンセルされた。そのためにアリアン5は無人の人工衛星の打ち上げ、特にその大きなペイロードを生かした商用静止衛星の2機同時打ち上げ(デュアルローンチ)に特化している。

構成部分[編集]

アリアン5 ECAの断面図

液体水素燃料主エンジン[編集]

アリアン5の1段目であるH158(アリアン5 ECAの場合はH173である)はEPC (Étage Principal Cryotechnique - 低温メイン・ステージ)と呼ばれ、 直径は5.4m、高さは30.5mある。EPCは大小2つのタンクからなり、上方の小さなタンクには130トンの液体酸素、下方の大きなタンクには25トンの液体水素が満たされ、その底部に115tf(1.130MN)の推力を持つヴァルカンエンジンが据え付けられている。EPCの質量は、空の状態で約15トンである。

固体燃料補助ロケット[編集]

EPCの両脇には、一対の固体ロケットブースタP238が取り付けられている。(アリアン5 ECAの場合はP241である)P238のそれぞれの重量は約227tで、それぞれ約630tf(6.2MN)の推力を生み出す。このブースタは、使用後は通常海底に沈むが、時折、スペースシャトルのブースタと同様にパラシュートで回収される。ただし、検査のための回収であって再利用されることはない。最近の回収はアリアン5 ECAの打ち上げ時だった。2本のブースターの1つが成功裏に回収され、ギアナ宇宙センターへ分析の為に持ち帰られた[1]。同様の回収作業は2003年に行われた。フランスのM51 SLBMはこれらの補助ロケットの技術の大部分を共有している。

2000年3月、アリアン5補助ロケットのノーズコーンが南テキサスの沿岸に漂着して沿岸監視員によって回収された[2]

第2段[編集]

第1段の上部には第2段がある。アリアン5 ECAが液体水素と液体酸素の極低温燃料を推進剤とする比推力に優れたHM7Bエンジンを用いるESCステージ(Étage Supérieur Cryotechnique - 低温上段ステージ)を持つのに対して、一方、アリアン5 Gはモノメチルヒドラジン(MMH)と四酸化二窒素を推進剤とするエスタスエンジンを用いるEPSステージ(Étage à Propergols Stockables - 貯蔵可能な推進剤ステージ)を持つ。

EPS上段はこれまで2回実証された再着火能力を有する。最初の実証は2007年10月5日のフライトV26であった。この時は純粋にエンジンの試験としてペイロードを放出した後に実施された。最初に再着火能力を使用した運用は2008年3月9日で最初の欧州補給機を円形待機軌道へ放出する時に2回燃焼した。

フェアリング[編集]

第2段の上にはペイロード(人工衛星やISSへの貨物など)があり、打ち上げ時にはペイロードを覆う流線型フェアリングで覆われている。このフェアリングは空気抵抗が無い十分な高度(通常は約150km)に達すると分離されるようになっている。また、中に衛星を格納するスペクトラやシルダといったモジュールを用い、その上にさらに衛星とフェアリングを重ねることで、複数衛星の同時打ち上げに対応する。アリアン5 G+やアリアン5 GSとESは増強型のEPS上段ロケットを使用する。

バリエーション[編集]

最初に登場したアリアン5Gの打ち上げ重量は737トンで、5970kgの荷物を静止トランスファ軌道まで運ぶことができたが、後に最大積載量は6200kgまで増えた。

さらに改良が施されたアリアン5G+は、静止トランスファ軌道へのペイロードが6950kgまで増え、2004年中に3回打ち上げられた。

さらに2005年に登場したアリアン5GSはアリアン5ECAと同じ固体ブースターを備え、バルカン1Bエンジンにも改良が加えられ、静止トランスファ軌道まで6100kgを運ぶことができた。

アリアンECAは、2つのペイロード合わせて10000kgまで、もしくは単一のペイロードを10500kgまで、静止トランスファ軌道へ運ぶことができた。このバリエーションでは、第1段でバルカン2エンジンを、第2段ではHM7Bエンジンを使用した。この第2段は空虚質量が2100kgで、14000kgの推進剤を搭載できる。HM7Bは以前アリアン4の第3段のエンジンとして使用されていた。改良されたバルカン2エンジンはバルカンに比べてより長くなり、ノズルやフローサイクルが高効率になり、混合比が向上した。この混合比は、第一段階のタンクの長さを調整したことにより実現した。また、新しい溶接法により固体ブースターが軽くなった。ESC-Aの極低温ステージは静止衛星の打ち上げには大きな威力を発揮するものの、低軌道向けにはさほど性能向上が見込めないため、ATV打ち上げには利用されない。

アリアン5ES-ATVは、ATV向けにアリアン5ECAを改良したもので、ATVの打ち上げに使われる。第2段のEPSにはアリアン5Gのものを利用している。21000kgの荷物を低軌道に運ぶ能力を持つ。

今後の進歩 アリアン5ME[編集]

新しい極低温上段を備えるアリアン5 ECBは、静止トランスファ軌道(GTO)へのペイロード投入能力12,000kgを計画していたが、予算削減のため計画は棚上げされた。2005年にベルリンで開かれたESA会議では、市場ニーズがないとして開発は保留されたが、2段目として使用されるヴィンチエンジンの開発はゆっくりしたペースではあるが継続されることになった。その後、2011年時点で、ECBからアリアン5ME("Midlife Evolution"の略)に名称変更され、2016年頃の打上げを目指すとされていた。

アリアン5MEは、2段にヴィンチ(Vinci)エンジンを使用し、ロングフェアリングを新たに導入し、GTOへのペイロード投入能力11,500kgとなる計画で、2018-2019年頃の初打上が計画されている [3]が、2014年9月時点ではこの開発をキャンセルして、アリアン6の開発に一気に移行すべきだとの意見が強くなっている。アリアン5MEの開発はドイツが支持しているが、フランスはアリアン6の開発を支持している。両方を開発する予算はないため、2014年12月のESAの閣僚会議で、いずれかの開発を進めることが決断される予定[4]

比較表[編集]

形式 アリアン5G アリアン5G+ アリアン5GS アリアン5ES ATV アリアン5ECA アリアン5ME
質量(t) 740-750 740-750 740-750 780 760-780 約800
全長 (m) 52 52 52 53 56 53
発射場 ELA-3 ELA-3 ELA-3 ELA-3 ELA-3 ELA-3
ペイロード(t) (LEO400 km) 18  ?  ? 21 21  ?
ペイロード(t) (GTO) 6.9 7.1 6.6 8 9.6-10.5 11.5
ペイロード(t) (2機 GTO) 6.1 6.3 5.8 7 9.1  ?
離床推力 (kN) 〜12,000 〜12,000 〜12,500 〜13,000 〜13,000 〜13,000
最大推力 (kN) 〜14,400 〜14,400 〜15,300 〜15,500 〜15,500 〜15,500
初飛行 1996年6月4日 2004年3月2日 2005年8月11日 2008年3月9日 2002年12月11日 計画 2018年 開発を検討中
ラストフライト 2003年9月27日 2004年12月18日 2009年12月18日[5][6] 使用中 使用中 --
主な積荷 エンビサット
XMM-Newton
商用通信衛星
ロゼッタ
商用通信衛星
メテオサット
商用通信衛星
ATV ハーシェル宇宙望遠鏡
プランク
商用通信衛星
--
補助ロケット
段名 EAP P238 EAP P241
エンジン P238 P241
全長 (m) 31 31
直径 (m) 3 3
質量 (t) 270 (空 33) 273 (空 33)
推力 (最大) (kN) 4400 (6650) 5060 (7080)
比推力 (s) 275
燃焼時間 (s) 130 140
燃料 NH4ClO4 / Al
HTPB (固体燃料)
NH4ClO4 / Al
HTPB (固体燃料)
第1段
段名 EPC H158 EPC H158 変更型 EPC H173
エンジン ヴァルカン 1 ヴァルカン 1B ヴァルカン 2
全長 (m) 30.5 30.5 30.5
直径 (m) 5.4 5.4 5.4
質量 (t) 170.5 (空 12.2) 170.5 (空 12.5) 185.5 (空 14.1)
海面推力 (kN) 815 815 960
真空推力 (kN) 1180 1180 1350
比推力 (s) 430 430 431
燃焼時間 (s) 605 605 540
燃料 LOX / LH2 LOX / LH2 LOX / LH2
第2段
段名 EPS L9.7 EPS L10 ESC-A H14.4 ESC-B H28.2
エンジン エスタス エスタス HM-7B Vinci
全長 (m) 3.4 3.4 4.7  ?
直径 (m) 3.96* 3.96* 5.4 5.4
質量 (t) 10.9 (空 1.2) 11.2 (空 1.2) 約19.2 (空 約4.6) (燃料 28.2)
最大推力 (kN) 27 27 64.8 180
比推力 (s) 324 324 446 464
燃焼時間 (s) 1100 1170 970  ?
燃料 N2O4 / CH6N2 N2O4 / CH6N2 LOX / LH2 LOX / LH2
形式 G G+ GS ES ATV ECA 5ME

* 直径5.4mのインストルメントユニットに乗っている。

打ち上げ履歴[編集]

1996年6月4日に行われたアリアン5の最初の飛行は、コンピュータプログラムの異常で打ち上げ37秒後に爆発し、失敗に終わった。これは歴史上でも最も高くついたバグの1つであり、後に64ビットの浮動小数点数を16ビットの整数に変換する過程でエラーが生じたと判明した。

成功回数[編集]

内訳 打上げ 成功 失敗 部分的成功 状態
G 16回 13回 1回 2回 退役
G+ 3回 3回 退役
GS 6回 6回 退役
ECA 44回 43回 1回
ES 4回 4回
合計 73回 69回 2回 2回

打ち上げ状況[編集]

回数 打ち上げ日時(UTC) フライト モデル シリアル
ナンバー
ペイロード 結果
1 1996年
6月4日12:34:06
V-89 アリアン5G 501 Cluster 失敗
2 1997年
10月30日13:43:00
V-101 アリアン5G 502 MaqSat H & TEAMSAT, MaqSat B, YES 一部失敗
3 1998年
10月21日16:37:21
V-112 アリアン5G 503 MaqSat 3, ARD 成功
4 1999年
12月10日14:32:07
V-119 アリアン5G 504 XMM-Newton 成功
5 2000年
3月21日23:28:19
V-128 アリアン5G 505 インサット3B, AsiaStar 成功
6 2000年
9月14日22:54:07
V-130 アリアン5G 506 Astra 2B, GE 7 成功
7 2000年
11月16日01:07:07
V-135 アリアン5G 507 PAS 1R, Amsat P3D, STRV 1C, STRV 1D 成功
8 2000年
12月20日00:26:00
V-138 アリアン5G 508 Astra 2D, GE 8 (Aurora 3), LDREX 成功
9 2001年
3月8日22:51:00
V-140 アリアン5G 509 Eurobird 1, BSat 2a 成功
10 2001年
7月12日22:58:00
V-142 アリアン5G 510 Artemis, BSat 2b 一部失敗
11 2002年
3月1日01:07:59
V-145 アリアン5G 511 Envisat 成功
12 2002年
7月5日23:22:00
V-153 アリアン5G 512 Stellat 5, N-Star c 成功
13 2002年
8月28日22:45:00
V-155 アリアン5G 513 Atlantic Bird 1, MSG 1, MFD 成功
14 2002年
12月11日22:22:00
V-157 アリアン5ECA 517 ホット・バード7, Stentor, MFD A, MFD B 失敗
15 2003年
4月9日22:52:19
V-160 アリアン5G 514 インサット3A, ギャラクシー12 成功
16 2003年
6月11日22:38:15
V-161 アリアン5G 515 オプタス C1, BSAT 2c 成功
17 2003年
9月27日23:14:46
V-162 アリアン5G 516 インサット3E号, eBird 1, SMART-1 成功
18 2004年
3月2日07:17:44
V-158 アリアン5G+ 518 ロゼッタ探査機 成功
19 2004年
7月18日00:44:00
V-163 アリアン5G+ 519 アニークF2号 成功
20 2004年
12月18日16:26:00
V-165 アリアン5G+ 520 ヘリオス2A, エッサイム1, 2, 3, 4
PARASOL, Nanosat 01
成功
21 2005年
2月12日21:03:00
V-164 アリアン5ECA 521 XTAR-EUR, Maqsat B2, Sloshsat 成功
22 2005年
8月11日08:20:00
V-166 アリアン5GS 523 タイコム4号-iPStar 1 成功
23 2005年
10月13日22:32:00
V-168 アリアン5GS 524 Syracuse 3A, ギャラクシー15 成功
24 2005年
11月16日23:46:00
V-167 アリアン5ECA 522 スペースウェイF2, Telkom 2 成功
25 2005年
12月21日22:33:00
V-169 アリアン5GS 525 インサット4A, MSG 2, MFD C 成功
26 2006年
3月11日22:32:50
V-170 アリアン5ECA 527 スパインサット, MFD C, MFD C, ホット・バード7A 成功
27 2006年
5月26日21:08:50
V-171 アリアン5ECA 529 サットメックス6号, タイコム5号 成功
28 2006年
8月11日22:15:00
V-172 アリアン5ECA 531 JCSat10号, Syracuse 3B 成功
29 2006年
10月13日20:56:00
V-173 アリアン5ECA 533 DirecTV-9S, Optus D1, LDREX-2 成功
30 2006年
12月8日22:08:00
V-174 アリアン5ECA 534 ワイルドブルー1号, AMC 18 成功
31 2007年
3月11日22:03
V-175 アリアン5ECA 535 スカイネット5A, Insat-4B 成功
32 2007年
5月4日22:29
V-176 アリアン5ECA 536 Astra 1L, ギャラクシー17 成功
33 2007年
8月14日23:44
V-177 アリアン5ECA 537 スペースウェイ3, BSAT 3a 成功
34 2007年
10月5日22:02
V-178 アリアン5GS 526 インテルサット11号, Optus D2 成功
35 2007年
11月14日22:06
V-179 アリアン5ECA 538 Skynet 5B, スター・ワンC1 成功
36 2007年
12月21日21:41
V-180 アリアン5GS 530 RASCOM-QAF 1, Horizons 2 成功
37 2008年
3月9日04:03
V-181 アリアンES 528 欧州補給機 (ATV) 1号 - 『ジュール・ヴェルヌ 成功
38 2008年
4月18日22:17
V-182 アリアン5ECA 539 スター・ワンC2, Vinasat-1 成功
39 2008年
6月12日22:05
V-183 アリアン5ECA 540 トルクサット3A, スカイネット5C 成功
40 2008年
7月7日21:47
V-184 アリアン5ECA 541 BADR-6, ProtoStar I 成功
41 2008年
8月14日20:44
V-185 アリアン5ECA 542 AMC-21, スーパーバード7号 成功
42 2008年
12月20日22:35
V-186 アリアン5ECA 543 ホット・バード9号, W2M 成功
43 2009年
2月12日22:09
V-187 アリアン5ECA 545 ホット・バード10号, NSS-9, Spirale 成功
44 2009年
5月14日13:12
V-188 アリアン5ECA 546 ハーシェル宇宙望遠鏡 / プランク 成功
45 2009年
7月1日17:52
V-189 アリアン5ECA 547 TerreStar-1 成功
46 2009年
8月21日22:09
V-190 アリアン5ECA 548 JCSat 12, Optus D3 成功
47 2009年
10月1日21:59
V-191 アリアン5ECA 549 Amazonas 2, COMSATBw-1 成功
48 2009年
10月29日20:00
V-192 アリアン5ECA 550 NSS-12, Thor 6 成功
49 2009年
12月18日16:26
V-193 アリアン5GS 532 ヘリオス2B 成功
50 2010年
5月21日22:01
V-194 アリアン5ECA 551 Astra 3B, COMSATBw-2 成功
51 2010年
6月26日21:41
V-195 アリアン5ECA 552 Arabsat 5A, COMS 1 成功
52 2010年
8月4日20:59
V-196 アリアン5ECA 553 Nilesat 201, Rascom QAF 1R 成功
53 2010年
10月28日21:51
V-197 アリアン5ECA 555 Eutelsat W3B, BSAT-3b 成功
54 2010年
11月26日18:39
V-198 アリアン5ECA 556 Intelsat 17 / HYLAS 1 成功
55 2010年
12月29日21:27
V-199 アリアン5ECA 557 Hispasat 1E / オルレ1号 成功
56 2011年
2月16日21:50
V-200 アリアン5ES 544 欧州補給機 (ATV) 2号 - 『ヨハネス・ケプラー 成功
57 2011年
4月22日21:37
VA-201 アリアン5ECA 558 Yahsat 1A / Intelsat New Dawn 成功
58 2011年
5月20日20:38
VA-202 アリアン5ECA 559 ST-2 / GSAT-8 成功
59 2011年
8月6日22:52
VA-203 アリアン5ECA 560 ASTRA 1N / BSAT 3c 成功
60 2011年
9月21日21:38
VA-204 アリアン5ECA 561 Arabsat 5C / SES 2 成功
61 2012年
3月23日04:34
VA-205 アリアン5ES 553 欧州補給機 (ATV) 3号 - 『エドアルド・アマルディ 成功
62 2012年
5月15日22:13
VA-206 アリアン5ECA 562 JCSAT-13 / Vinasat-2 成功
63 2012年
7月5日21:36
VA-207 アリアン5ECA 563 EchoStar XVII / MSG 3 成功[7]
64 2012年
8月2日8:54
VA-208 アリアン5ECA 564 Intelsat 20 / HYLAS 2 成功
65 2012年
9月28日21:18
VA-209 アリアン5ECA 565 Astra 2F / GSAT-10 成功
66 2012年
11月10日21:05
VA-210 アリアン5ECA 566 ユーテルサット21B / Star One C3 成功
67 2012年
12月19日21:49
VA-211 アリアン5ECA 567 Skynet 5D / Mexsat-3 成功
68 2013年
2月7日21:36
VA-212 アリアン5ECA 568 Amazonas 3 / Azerspace-1/Africasat-1a 成功
69 2013年
6月5日23:52
VA-213 アリアン5ES 592 欧州補給機 (ATV) 4号 - 『アルベルト・アインシュタイン 成功
70 2013年
7月25日19:54
VA-214 アリアン5ECA 569 Alphasat / INSAT-3D 成功
71 2013年
8月29日20:30
VA-215 アリアン5ECA Eutelsat-25B/Eshail-1(Eurobird 2A) / GSAT 7 成功
72 2014年
2月6日21:30
VA-217 アリアン5ECA ABS-2 / Athena-Fidus 成功
73 2014年
3月22日22:04
VA-216 アリアン5ECA Astra-5B / Amazonas-4A 成功
74 2014年
7月29日
VA-219 アリアン5ES 欧州補給機 (ATV) 5号 - 『ジョルジュ・ルメートル』 成功
75 2014年
9月11日
VA-218 アリアン5ECA MEASAT-3b / Optus 10 成功

関連事項[編集]

脚注[編集]

[ヘルプ]

外部リンク[編集]

全て英語。