RNDr. Lubor LEJČEK (L+K 2/1990)

I když se první start rakety Ariane 4 uskutečnil již v červnu 1988 (L+K 64, 1988, č. 19, s. 747), trvalo prakticky celý rok, než společnost Arianespace připravila k prvnímu startu nejsilnější variantu tohoto typu rakety. V průběhu let 1988-1989 se uskutečnily celkem tři starty rakety Ariane 4 ve variantě AR-44LP. Šlo jednak o zmíněný první start V-22, po kterém následoval v prosinci 1988 let V-27 s lucemburskou družicí pro přímé TV vysílání Astra 1 a britskou vojenskou telekomunikační družici Skynet 4B, a konečně v březnu 1989 to byl let V-29 s japonskou telekomunikační družicí JCSat-1 a západoevropskou operační meteorologickou družici MOP-1. Jelikož jsme se již se základními technickými charakteristikami všech šesti variant rakety Ariane 4 v našem časopise seznámili (viz L+K 63, 1987, č. 12, s. 464), připomeňme pouze, že varianta AR-44LP má k prvnímu stupni připojeny dva urychlovací stupně PAL na kapalné pohonné látky a dva urychlovací stupně PAP na tuhé pohonné látky. Její vzletová hmotnost je přibližně 417 000 kg a na dráhu přechodovou ke geostacionární (o nominálních parametrech dráhy 200-36 000 km se sklonem k rovníku i = 7°) vynese kolem 3700 kg. AR-44LP je mezi variantami rakety Ariane 4 druhá, hned za nejsilnější modifikací AR-44L. Ariane 44L má k prvnímu stupni připojeny čtyři urychlovací stupně na kapalné pohonné látky, čímž její vzletová hmotnost vzrostla na přibližně 470 000 kg a na dráhu přechodovou ke geostacionární vynese nominálně 4 200 kg.

Zkušenosti, získané s prvními třemi starty varianty AR-44LP, ukázaly dobrou činnost jednotlivých systémů rakety. Osvědčil se i nový řídící systém, využívající laserových gyroskopů, který na těchto variantách pracoval jako záložní. Jediným problémem se ukázaly určité vibrace o frekvenci kolem 9,5 Hz, vznikající při zážehu urychlovacích stupňů PAL jako důsledek interakce výtokových plynů s vypouštěcím stolem. Tyto vibrace se přenášely podél konstrukce rakety až k užitečnému zatíženi. Vzhledem k tomu, že varianta AR-44L používá čtyř urychlovacích stupňů PAL, vznikla obava, že by tyto vibrace mohly při jejich zážehu být silnější. Pro jistotu byly upraveny ventily na kyslíkové a vodíkové nádrži třetího stupně rakety tak, aby napomohly rychlému utlumení těchto vibracI. Proto byl start rakety AR-44L V-31, plánovaný původně na počátek května 1989, posunut až na jeho konec. Pokus o start dne 26. května se však musel ještě odložit pro zjištěnou trhlinu v tepelně izolující přepážce mezi 3. stupněm a užitečným zatížením. Při opravě bylo nutné demontovat užitečné zatržení i s pouzdrem obsahujícím řídícím systémy rakety.

Počátkem června však již bylo vše v pořádku a proto bylo možné start uskutečnit. I když šlo o první start, bylo užitečné zatížení, tvořené japonskou telekomunikační družicí Superbird A a západoněmeckou DFS-Copernicus 1, asi o 200 kg vyšší než nominální, přesně 4418 kg. Pro zvýšení výkonu rakety byla učiněna následující opatření: pracovní tlak motorů Viking byl zvýšen z 5,85 na 5,875 MPa; nádrže rakety byly natankovány až k ventilačním otvorům, takže vzletová hmotnost dosáhla hodnoty 482 000 kg. Nádrže prvního stupně a PAL byly temperovány na 25 °C místo obvyklých 29 °C tak, aby se snížilo odpařování paliva. Teplota v nádrži kapalného vodíku byla snižována stálým odsáváním plynného H2. Plné nádrže však dovolovaly start pouze za bezvětrných podmínek, aby se palivo nepřelévalo při oscilacích rakety do ventilačních otvorů. Profil letu, řízený tentokrát dvěma řídicími bloky firmy SFENA, vybavenými laserovými gyroskopy, byl zvolen tak, aby byl optimálně využit tah rakety, který dosáhl v okamžiku startu hodnoty 5,5 MN. Asi 568 s po startu dosáhla raketa výšky 196 km a rychlosti 6,5 km/s. Pak začala raketa klesat se současným zvyšováním rychlosti tak, že na dráhu přechodovou ke geostacionární byla navedena ve výšce 185 km. První vzlet rakety Ariane 44L tedy skončil úspěšně. V jistém smyslu tento start předznamenal období, kdy bude raketa Ariane 4 páteří kosmických programů organizací ESA a CNES. Poslední raketa Ariane 3 totiž odstartovala v polovině července 1989 a současně s ní dosloužil i vypouštěcí komplex ELA-1. Ale to již probíhaly přípravy na další let rakety Ariane 44LP, tentokráte se západoněmeckou družicí pro přímé TV vysílání TVSat-2, (nahrazuje porouchaný TVSat-1) as astronomickou družici Hipparcos. I při tomto vzletu, uskutečněném v srpnu 1989, pokračovala raketa Ariane v úspěšné sérii a obě družice dopravila na dráhu přechodovou ke geostacionární. Družice TVSat-2 se v pořádku dostala na geostacionární dráhu, kam ji měla následovat i družice Hipparcos. Pro zkrat v systému zažehování apogeového motoru Mage 2 však Hipparcos zůstal na přechodové dráze. I když se u ní podařilo zvýšit manévrovacími motory perigeum asi na 300 km, bude na této dráze družice schopná pouze částečně plnit svá pozorováni a lokalizaci hvězd. Přesnost lokalizace hvězd bude sice asi 10x menší než se plánovalo, ale stále asi 15x lepší než je možné z pozemských observatoři. Hlavním problémem je však životnost družice, daná zejména degradací fotovoltaických článků na panelech slunečních baterií, neboť družice prolétá radiačními pásy kolem Země.

Nehoda družice Hipparcos však neovlivnila přípravy druhého startu nejsilnější varianty AR-44L s družici Intelsat 6 F-2 o hmotnosti 4215 kg - zatím nejtěžší civilní komerční telekomunikační družice. Start, plánovaný na počátek října, se však o měsíc pozdržel, neboť technická kontrola přišla na anomální zahřívání elektromechanických relé, kterými řídící systém zažehuje a vypíná motory horních stupňů rakety a řídí jejich oddělování. Jelikož šlo o výměnu asi 200 relé, dala si společnost Arianespace asi měsíční rezervu. Výměnu se však podařilo uskutečnit rychleji než se předpokládalo, a tak se start V-34 uskutečnil ještě koncem října minulého roku.

V období od září 1987 do října 1989 se tedy uskutečnila série šestnácti úspěšných startů raket Ariane, při kterých bylo vypuštěno 25 družic. Při těchto startech bylo šestkrát použito raket Ariane 4. Rakety Ariane 4 se tedy úspěšně kvalifikovaly pro další téměř desetileté období, kdy budou jedinými raketovými nosiči v kosmických programech západoevropských zemí, sdružených v organizaci ESA.

Pro potřeby MEK přepsal D.Lazecký s laskavým svolením autora.