Ariane 6: un coet versàtil per recuperar la sobirania espacial europea

BarcelonaEl futur d’Europa a l’espai s'ha tornat a enlairar aquest dimarts amb el llançament inaugural de l’Ariane 6, el nou coet de l’Agència Espacial Europea (ESA). Aquest esdeveniment representa el començament d’una nova etapa en l’exploració espacial europea amb un programa ambiciós que inclou més de trenta enlairaments en els pròxims quatre anys. Europa recupera així la sobirania de la posada en òrbita de nous satèl·lits, que fa un any va perdre amb la fi de les missions de l’Ariane 5, i redueix també la dependència d'altres agències i companyies privades americanes. “Per a l’Europa de l’espai és una fita històrica”, comenta Lucía Linares, responsable d’estratègia de transport espacial i vols institucionals de l’ESA.

Un llançament exitós per recuperar l’autonomia a l’espai

Aquesta nit a les 21.00 h, hora catalana, s'ha enlairat des del port espacial europeu de Kourou, a la Guaiana Francesa, el nou coet de l’ESA. L’enlairament s'ha produït una hora més tard del previst, un endarreriment que l’ESA ha comunicat hores abans a causa d’un “problema menor” que s'ha resolt sense cap més complicació. El director general de l'organització intergovernamental, Josef Aschbacher, ha assenyalat minuts abans del llançament que es tractava “d’un moment històric. Estem restablint l’accés independent d’Europa a l’espai”, ha dit. Més enllà de permetre recollir dades essencials per a futurs enlairaments, la missió també té com a objectiu posar en òrbita instrumentació diversa provinent d’empreses privades, instituts de recerca, altres agències espacials i universitats, entre les quals figura un satèl·lit desenvolupat per la Universitat Politècnica de Catalunya.

La terminació fa un any de l’Ariane 5 i la guerra d’Ucraïna, que va portar a la retirada del coet rus Soyuz del port espacial de Kourou, s’han traduït en una manca de disponibilitat de llançadors europeus. Això ha provocat l'endarreriment d’algunes de les missions planejades per l'ESA. D’altres que no es podien ajornar han requerit la contractació de serveis d’empreses llançadores com SpaceX. Aquest és el cas, per exemple, de la posada en òrbita dels primers elements de la xarxa europea de navegació per satèl·lit Galileu (comparable al GPS estatunidenc), i Euclid, un telescopi espacial desenvolupat per l’ESA que té com a objectiu explorar la composició i evolució de la matèria i l’energia fosca a l’Univers.

Amb l’Ariane 6, Europa pretén tornar a disposar d’un sistema de transport propi capaç d’accedir a l’espai de forma autònoma i sense dependre d’altres llançadors. “L’accés a l’espai és un sector estratègic. Serveix un espectre molt ampli de necessitats del dia a dia dels ciutadans”, explica Linares. L’ESA aposta així per un model aeroespacial basat en la col·laboració publicoprivada entre estats i empreses de diferents països. Aquest model contrasta amb el nord-americà impulsat des de la NASA, més enfocat cap a un model corporatiu en què les empreses privades com SpaceX juguen un paper cada cop més rellevant.

D’aquesta manera, en el desenvolupament de l’Ariane 6, l’Agència Espacial Europea ha treballat amb una xarxa industrial que incorpora tretze països liderats per Arianegroup en el disseny i Arianespace com a proveïdor de serveis de llançament. La participació espanyola representa el 4,7% del total del programa Ariane 6 i ha contribuït en el disseny i construcció d’elements essencials del coet com són les estructures d’interfície de l’etapa principal i de la segona etapa.

Un disseny amb la versatilitat en el punt de mira

L’Ariane 6 gaudeix d’una gran adaptabilitat i modularitat que permet posar en òrbita un ampli ventall d’instrumentació a diferents altituds en cada llançament. El nou coet s’adapta així a les necessitats actuals d’un mercat que va a l’alça i que ha virat cap a les constel·lacions de satèl·lits. “Hem de respondre molt ràpid als canvis del sector. Per això la versatilitat i la modularitat són claus en aquest programa”, comenta Linares.

El nou coet té una alçada que varia entre els 56 i els 62 metres, depenent del tipus de càrrega útil que porti, i pot arribar a pesar fins a 900 tones. Consta de tres parts principals. Els coets acceleradors laterals proporcionen el primer impuls al coet. L’etapa principal permet al coet sortir de l’atmosfera i una segona etapa facilita la inserció de la càrrega útil, protegida pel carenat superior, a l’òrbita desitjada.

Un sistema per etapes flexible

L’Ariane 6 disposa de dues configuracions de llançament principals que el doten d’una flexibilitat addicional. L’Ariane 62, emprat pel vol inaugural d'aquest dimarts, té dos acceleradorslaterals P120C acoblats a l’etapa principal que proporcionen un impuls conjunt de 8.400 quilonewtons. L’alternativa és la configuració Ariane 64, que amb quatre acceleradors proporciona un impuls total de fins a 15.400 quilonewtons i permet assolir òrbites encara més altes.

Dos minuts després de l’enlairament es produeix la separació dels acceleradors laterals, mentre que l’etapa principal, impulsada per un motor Vulcain 2.1, amb un impuls de 1.370 quilonewtons, continua cremant oxigen i hidrogen líquid durant uns cinc minuts més. En aquest moment es produeix la separació entre l’etapa principal i la segona etapa, que continua el seu camí cap a l’òrbita terrestre, on insereix la càrrega útil. L’etapa principal cau llavors de forma controlada i segura al mig de l’oceà Atlàntic.

El nou motor de la segona etapa, que rep el nom de Vinci, té la possibilitat de realitzar diverses seqüències d’apagat i engegat que permeten inserir instrumentació diversa a diferents òrbites en un únic vol. Un dels elements més innovadors que ajuda a la inserció múltiple i que representa un gran avenç respecte a l’Ariane 5 és el sistema auxiliar de potència (APU, Auxiliar Power Unit). Aquest sistema té diverses funcions. La primera és pressuritzar els tancs de combustible que permeten la reignició del motor Vinci. La segona és proporcionar un impuls addicional a la càrrega útil en el moment en què s’insereix a l’òrbita, fent que el procediment sigui encara més precís, sobretot de cara a col·locar constel·lacions de satèl·lits. Finalment, aquest sistema es pot utilitzar també per provocar la reentrada de la segona etapa a la Terra, seguint les lleis europees sobre deixalles espacials.

Aquesta tercera funció, però, no s'ha pogut realitzar amb èxit. El problema ha sorgit després que l'APU no hagi respost en la seva tercera encesa. El resultat de la controvèrsia ha estat doble: per una banda, no s'han pogut separar dues càpsules de reentrada de proves i, per l'altra, no s'ha pogut desorbitar l'etapa principal del llançador. Això ha fet que aquesta part no s'hagi pogut dirigir a l'atmosfera per destruir-se. Malgrat això, els responsables no han dubtat a considerar la missió com un èxit.

Cap a un sector espacial més sostenible

Un altre dels aspectes en què el programa Ariane 6 ha posat molts recursos té a veure amb la sostenibilitat. Coneixedora de l’impacte ambiental que té el transport espacial, l’ESA ha fet un estudi detallat de cadascuna de les etapes de desenvolupament del coet per identificar les mesures necessàries per reduir els efectes sobre el nostre planeta. Un dels elements clau és, per exemple, el desenvolupament de noves tècniques de producció de l’hidrogen i l’oxigen que s’utilitzen com a combustible mitjançant energia solar.

Un altre exemple és que la segona etapa propulsada pel motor Vinci està adaptada per, un cop acabada la missió, inserir-se en una òrbita “cementiri” per evitar col·lisions amb altra deixalla espacial. A més, tota la infraestructura i la plataforma de llançament també han estat dissenyades i construïdes per reduir les emissions de CO₂, i la seva localització exacta s’ha escollit per tenir una interferència mínima amb els ecosistemes de la zona. Un altre exemple de sostenibilitat té a veure amb la logística: “El vaixell que transporta materials entre Europa i la Guaiana és de nova generació, amb un motor híbrid que permet reduir el consum de combustible en un 30%”, comenta Matías Fernández Valbuena, responsable d’estructures de l’Ariane 6.

Si tot va bé, en un futur podríem veure, fins i tot, una primera etapa en què l'Ariane 6 tornés a la superfície terrestre com fan els coets de SpaceX. “A l’ESA estem treballant en el desenvolupament d’aquest tipus de propulsors, que es podrien instal·lar a l’Ariane 6. Estem molt avançats en els assajos”, explica Linares.

Futures missions i estratègia comercial

El programa d’Arianespace ha signat una trentena de contractes de llançament amb diferents entitats comercials i d’investigació durant els pròxims quatre anys. Al vol inaugural el seguirà un segon cap a finals d’any, sis més durant el 2025 –incloent-hi el primer llançament de la configuració Ariane 64–, vuit més l’any 2026 i una dotzena més l’any 2027. 

Tot i que la informació de molts d’aquests contractes és confidencial, se sap que en el conjunt d’aquests llançaments hi ha la posada en òrbita de nous satèl·lits Galileu. L’ESA recuperarà així el control total sobre el projecte de posicionament global europeu. S'hi podrien afegir altres llançaments que arribin de nous contractes signats en aquest període. 

Amb el programa Ariane 6, l’Agència Espacial Europea continua el seu camí en el desenvolupament de noves tecnologies de transport espacial sostenibles, que proveeixin la població terrestre i les futures generacions.