アリアン5 () は、静止トランスファ軌道や低軌道などに人工衛星を打ち上げるために開発された、ヨーロッパの使い捨て型ロケットである。1996年から2023年にかけて、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、販売されていた。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た。
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）に特化していた。
構成部分
液体水素燃料主エンジン 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 EPCの両脇には、一対のEAP（固体ロケットブースタ、Étages d’Accélération à Poudre）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。例えば、2008年8月14日のアリアン5 ECAの打ち上げ後に2本のブースターの内1本が回収され、ギアナ宇宙センターへ分析の為に持ち帰られている。同様の回収作業は2003年にも行われた。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。
第2段 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 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の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 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、ヴァルカン1Bエンジンも改良され、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段でヴァルカン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。改良されたヴァルカン2エンジンはヴァ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。
アリアン5ME 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、予算削減のために計画は棚上げされた。2005年にベルリンで開かれたESA会議では市場のニーズがないとして開発が保留されたものの、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）に名称が変更され、2016年頃の打ち上げを目指すとされていた。
アリアン5MEは2段にヴィンチエンジンを使用して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年から2019年にかけての初打ち上げが計画されていたが、2014年12月のESAの閣僚会議で、アリアン6の開発に集中することとなり計画は中止された。
比較表
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 開発中止 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http://www.dlr.de/DesktopDefault.aspx/tabid-1/86_read-21482/https://www.esa.int/esaCP/SEM5TFAK73G_index_0.html 2018年7月25日 2023年7月5日 -- 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ガリレオ 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 / AlHTPB (固体燃料)NH4ClO4 / AlHTPB (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 / CH6N2N2O4 / CH6N2LOX / LH2LOX / LH2形式GG+GSES ATVECA 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 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 内訳打上げ成功失敗部分的成功状態G16回13回 1回 2回 退役G+ 3回 3回 退役GS 6回 6回 退役ECA 84回 82回 1回 1回 退役ES 8回 8回 退役合計 117回 112回 2回 3回 退役
打ち上げ状況 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-88 アリアン5G 501 Cluster 2 1997年10月30日13:43:00 V-101 アリアン5G 502 MaqSat H & TEAMSAT / MaqSat B / YES 31998年10月21日16:37:21 V-112 アリアン5G 503 MaqSat 3 / ARD 41999年12月10日14:32:07 V-119 アリアン5G 504 XMM-Newton 52000年3月21日23:28:19 V-128 アリアン5G 505 インサット3B / AsiaStar 62000年9月14日22:54:07 V-130 アリアン5G 506 Astra 2B / GE 7 72000年11月16日01:07:07 V-135 アリアン5G 507 PAS 1R / Amsat P3D / STRV 1C / STRV 1D 82000年12月20日00:26:00 V-138 アリアン5G 508 Astra 2D / GE 8 (Aurora 3) / LDREX 92001年3月8日22:51:00 V-140 アリアン5G 509 Eurobird 1 / BSAT-2a 102001年7月12日22:58:00 V-142 アリアン5G 510 Artemis / BSAT-2b 112002年3月1日01:07:59 V-145 アリアン5G 511 Envisat 122002年7月5日23:22:00 V-153 アリアン5G 512 Stellat 5 / N-Star c 132002年8月28日22:45:00 V-155 アリアン5G 513 Atlantic Bird 1 / MSG 1 / MFD 142002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 152003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 162003年6月11日22:38:15 V-161 アリアン5G 515 オプタス C1 / BSAT 2c 172003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 182004年3月2日07:17:44 V-158 アリアン5G+ 518 ロゼッタ探査機 192004年7月18日00:44:00 V-163 アリアン5G+ 519 アニークF2号 202004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, 4PARASOL, Nanosat 01 212005年2月12日21:03:00 V-164 アリアン5ECA 521 XTAR-EUR / Maqsat B2 / Sloshsat 222005年8月11日08:20:00 V-166 アリアン5GS 523 タイコム4号-iPStar 1 232005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 242005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 252005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 262006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 272006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 282006年8月11日22:15:00 V-172 アリアン5ECA 531 JCSAT-10 / Syracuse 3B 292006年10月13日20:56:00 V-173 アリアン5ECA 533 DirecTV-9S / Optus D1 / LDREX-2 302006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 312007年3月11日22:03 V-175 アリアン5ECA 535 スカイネット5A / Insat-4B 322007年5月4日22:29 V-176 アリアン5ECA 536 Astra 1L / ギャラクシー17 332007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 342007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 352007年11月14日22:06 V-179 アリアン5ECA 538 Skynet 5B / スター・ワンC1 362007年12月21日21:41 V-180 アリアン5GS 530 RASCOM-QAF 1 / Horizons 2 372008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』 382008年4月18日22:17 V-182 アリアン5ECA 539 スター・ワンC2 / Vinasat-1 392008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 402008年7月7日21:47 V-184 アリアン5ECA 541 BADR-6 / ProtoStar I 412008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 422008年12月20日22:35 V-186 アリアン5ECA 543 ホット・バード9号 / W2M 432009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 442009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 452009年7月1日17:52 V-189 アリアン5ECA 547 TerreStar-1 462009年8月21日22:09 V-190 アリアン5ECA 548 JCSAT-12 / Optus D3 472009年10月1日21:59 V-191 アリアン5ECA 549 Amazonas 2 / COMSATBw-1 482009年10月29日20:00 V-192 アリアン5ECA 550 NSS-12 / Thor 6 492009年12月18日16:26 V-193 アリアン5GS 532 ヘリオス2B 502010年5月21日22:01 V-194 アリアン5ECA 551 Astra 3B / COMSATBw-2 512010年6月26日21:41 V-195 アリアン5ECA 552 Arabsat 5A / COMS 1 522010年8月4日20:59 V-196 アリアン5ECA 553 Nilesat 201 / Rascom QAF 1R 532010年10月28日21:51 V-197 アリアン5ECA 555 Eutelsat W3B / BSAT-3b 542010年11月26日18:39 V-198 アリアン5ECA 556 Intelsat 17 / HYLAS 1 552010年12月29日21:27 V-199 アリアン5ECA 557 Hispasat 1E / オルレ1号 562011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』 572011年4月22日21:37 VA-201 アリアン5ECA 558 Yahsat 1A / Intelsat New Dawn 582011年5月20日20:38 VA-202 アリアン5ECA 559 ST-2 / GSAT-8 592011年8月6日22:52 VA-203 アリアン5ECA 560 ASTRA 1N / BSAT 3c 602011年9月21日21:38 VA-204 アリアン5ECA 561 Arabsat 5C / SES 2 612012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』 622012年5月15日22:13 VA-206 アリアン5ECA 562 JCSAT-13 / Vinasat-2 632012年7月5日21:36 VA-207 アリアン5ECA 563 EchoStar XVII / MSG 3 642012年8月2日8:54 VA-208 アリアン5ECA 564 Intelsat 20 / HYLAS 2 652012年9月28日21:18 VA-209 アリアン5ECA 565 Astra 2F / GSAT-10 662012年11月10日21:05 VA-210 アリアン5ECA 566 Eutelsat 21B / Star One C3 672012年12月19日21:49 VA-211 アリアン5ECA 567 Skynet 5D / Mexsat-3 682013年2月7日21:36 VA-212 アリアン5ECA 568 Amazonas 3 / Azerspace-1/Africasat-1a 692013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』 702013年7月25日19:54 VA-214 アリアン5ECA 569 Alphasat / INSAT-3D 712013年8月29日20:30 VA-215 アリアン5ECA 570 Eutelsat-25B / Eshail-1(Eurobird 2A) / GSAT-7 722014年2月6日21:30 VA-217 アリアン5ECA 571 ABS-2 / Athena-Fidus 732014年3月22日22:04 VA-216 アリアン5ECA 572 Astra-5B / Amazonas-4A 742014年7月29日 VA-219 アリアン5ES 593 欧州補給機 (ATV) 5号 - 『ジョルジュ・ルメートル』 752014年9月11日 VA-218 アリアン5ECA 573 MEASAT-3b / Optus 10 762014年10月16日 VA-220 アリアン5ECA 574 Intelsat 30 / ARSAT-1 772014年12月6日 VA-221 アリアン5ECA 575 DIRECTV-14 / 782015年4月26日 VA-222 アリアン5ECA 576 トール7 / SICRAL-2 792015年5月27日 VA-223 アリアン5ECA 577 DIRECTV-15 / Sky México 1 802015年7月15日 VA-224 アリアン5ECA 578 Star One C4 / MSG-4 812015年8月20日 VA-225 アリアン5ECA 579 Eutelsat 8 West B / IIntelsat 34 822015年9月30日 VA-226 アリアン5ECA 580 Sky Muster / ARSAT-2 832015年11月10日 VA-227 アリアン5ECA 581 Arabsat 6B / 842016年1月27日 VA-228 アリアン5ECA 583 Intelsat 29e 852016年3月9日 VA-229 アリアン5ECA 582 Eutelsat 65 West A 862016年6月18日 VA-230 アリアン5ECA 584 EchoStar 18 / BRIsat 872016年8月24日 VA-232 アリアン5ECA 586 Intelsat 33e / Intelsat 36 882016年10月5日 VA-231 アリアン5ECA 585 Sky Muster II / 892016年11月17日 VA-233 アリアン5ES 594 ガリレオ / FOC M6 902016年12月21日 VA-234 アリアン5ECA 587 Star One D1 / JCSAT-15 912017年2月14日 VA-235 アリアン5ECA 588 Sky Brasil 1 / Telkom-3S 922017年5月4日 VA-236 アリアン5ECA 589 コリアサット7号 / SGDC-1 932017年6月1日 VA-237 アリアン5ECA 590 ViaSat-2 / Eutelsat 172B 942017年6月28日 VA-238 アリアン5ECA 591 EuropaSat / Hellas-Sat-3 / GSAT-17 952017年9月29日 VA-239 アリアン5ECA 5100 Intelsat 37e / BSAT-4a 962017年12月12日 VA-240 アリアン5ES 595 ガリレオFOC M7 972018年1月25日 アリアン5ECA 5101 SES-14 / Al Yah 3 982018年4月5日 VA-242 アリアン5ECA 5102 Superbird-8 / DSN-1 :en:HYLAS-4 992018年7月25日 VA-244 アリアン5ES 596 ガリレオFOC M8 1002018年9月25日 VA-243 アリアン5ECA 5103 Horizons-3e / Azerspace-2 Intelsat 38 1012018年10月19日 VA-245 アリアン5ECA 5105 ベピ・コロンボ 1022018年12月4日 VA-246 アリアン5ECA 5104 GSAT-11 / GEO-KOMPSAT-2A 1032019年2月5日 VA-247 アリアン5ECA 5106 HellasSat-4 / GSAT-31 1042019年6月20日 VA-248 アリアン5ECA 5107 T-16 / EUTELSAT 7C 1052019年8月6日 VA-249 アリアン5ECA 5108 Intelsat 39 / EDRS-C 1062019年11月26日 VA-250 アリアン5ECA 5109 TIBA-1 / Inmarsat GX5 1072020年1月16日 VA-251 アリアン5ECA 5110 EUTELSAT KONNECT / GSAT-30 1082020年2月18日 VA-252 アリアン5ECA 5111 JCSAT-17 / GEO-KOMPSAT-2B 1092020年8月15日 VA-253 アリアン5ECA 5112 Galaxy 30 / MEV-2 / BSAT-4b 1102021年7月30日 VA-254 アリアン5ECA 5113 Star One D2 / EUTELSAT QUANTUM 1112021年10月24日 VA-255 アリアン5ECA 5115 SES-17 / Syracuse 4A 1122021年12月25日 VA-256 アリアン5ECA 5114 ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 1132022年6月22日VA-257アリアン5ECA5116MEASAT-3d / GSAT-24 1142022年9月7日VA-258アリアン5ECA5117Eutelsat Konnect / VHTS 1152022年12月13日VA-259アリアン5ECA5118Galaxy 35 / Galaxy 36 / MTG-I1 1162023年4月14日VA-260アリアン5ECA木星氷衛星探査機(JUICE) 1172023年7月5日VA-261アリアン5ECASyracuse 4B (Comsat-NG 2) / Heinrich Hertz (H2Sat)
関連事項 欧州宇宙機関 アリアン - アリアン4
脚注
外部リンク
ESA - Ariane 5 Arianespace - Ariane 5 JAXA宇宙ステーション・きぼう広報・情報センター - アリアン5ロケット BBC News report on the (delayed) successful launch of the Ariane 5 ECA flight on November 16, 2005.