أريان 4

في عام 1973، قررت إحدى عشرة دولة التعاون في مجال استكشاف الفضاء، وشكّلت منظمة دولية جديدة لتنفيذ هذه المهمة، وهي وكالة الفضاء الأوروبية (ESA). ^{[ 3 ]} بعد ست سنوات، في ديسمبر 1979، شهد العالم ظهور نظام إطلاق أوروبي متطور، حيث تم إطلاق أول صاروخ أريان 1 بنجاح من مركز غويانا الفضائي (CSG) في كورو ، غويانا الفرنسية . ^{[ 4 ]} وسرعان ما أصبح أريان 1 يُعتبر صاروخًا قادرًا على المنافسة مع المنصات المنافسة التي قدمها الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة الأمريكية ، وسرعان ما تبعته نسخ محسّنة منه، وهي أريان 2 وأريان 3. وبحلول أوائل عام 1986، أصبح أريان 1، إلى جانب أريان 2 وأريان 3، الصاروخ المهيمن في السوق العالمية. ^{[ 5 ]}

في يناير 1982، أصدرت وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ترخيصها لتطوير وبناء صاروخ أريان 4؛ وكان الهدف المعلن لبرنامج التطوير هو زيادة الحمولة القابلة للاستخدام بنسبة 90%. ^{[ 6 ]} وكان من المقرر أن يكون أريان 4 صاروخًا أكبر حجمًا وأكثر مرونة من سابقيه من نفس العائلة، حيث صُمم لمنافسة أحدث الصواريخ في العالم. فعلى سبيل المثال، بينما كان وزن أريان 1 النموذجي 207 أطنان (456,000 رطل) وكان بإمكانه إطلاق حمولات تصل إلى 1.7 طن (3,700 رطل) إلى المدار، كان وزن أريان 4 الأكبر حجمًا 470 طنًا (1,040,000 رطل) وكان بإمكانه وضع حمولات تصل إلى 4.2 طن (9,300 رطل) في المدار . ^{[ 7 ]} وقد سُهِّل العمل على أريان 4 بشكل كبير من خلال الاستفادة بشكل مكثف من التكنولوجيا والخبرات المكتسبة من إنتاج وتشغيل سابقي صواريخ أريان . بلغت التكلفة الإجمالية لتطوير صاروخ أريان 4 ما قيمته 476 مليون وحدة نقدية أوروبية (ECU) في عام 1986. ^{[ 6 ]}    

مع مواجهة فريق التصميم لضرورة إنتاج صاروخ ذي قوة دفع أكبر بكثير، درسوا عدة مناهج لتحقيق ذلك. ^{[ 8 ]} تضمنت إحدى المفاهيم المدروسة إضافة محرك خامس إلى المرحلة الأولى المُكبّرة من صاروخ أريان 3، ولكن تبيّن أن ذلك يتطلب مستوى عالٍ جدًا من إعادة التصميم؛ لذا، تمّ تمديد المرحلة الأولى لتستوعب 210 أطنان (460,000 رطل) من الوقود الدافع بدلًا من 145 طنًا (320,000 رطل) الموجودة في أريان 3. وبينما بقيت المرحلتان الثانية والثالثة متطابقتين مع أريان 3، طُوّرت مجموعة من معززات الدفع الجانبية لتطبيقها على هذا النوع، مصممة لزيادة حمولة الصاروخ تدريجيًا. ^{[ 8 ]} إجمالًا، كان أريان 4 أصغر بنسبة 15% من أريان 3. ^{[ 9 ]}  

في الواقع، كان صاروخ أريان 4 نسخةً محسّنة ومطوّرة من سابقه أريان 3، ويكمن الاختلاف الرئيسي بينهما في استخدام معززات تعمل بالوقود الصلب وأخرى بالوقود السائل ، حيث كان الأخير هو الميزة التصميمية الجديدة كليًا الوحيدة في أريان 4؛ في ذلك الوقت، كان استخدام المعززات السائلة غير شائع، إذ اقتصر استخدامه سابقًا على برنامج الفضاء الصيني . ^{[ 8 ]} ومن الابتكارات الأخرى في أريان 4 غطاء SPELDA (الغطاء الخارجي لإطلاق صاروخ أريان المزدوج) ثنائي الإطلاق. ^{[ 9 ]} وقد صُمم هذا الغطاء لحمل قمرين صناعيين، أحدهما فوق الآخر؛ ويمكن تركيب عدة أنواع مختلفة من أغطية SPELDA الأمامية، بما في ذلك النماذج العادية والممتدة. وكان غطاء SPELDA أخف وزنًا بكثير من سابقه؛ كما استخدم نظام التوجيه فيه جيروسكوبات ليزرية حلقية أكثر دقة . ^{[ 9 ]} وفقًا لمؤلف الطيران برايان هارفي، فإن التطورات الموجودة في تصميم صاروخ أريان 4 تمثل فلسفة محافظة وتطورية، وليست ثورية. ^{[ 9 ]}

مع تطور برنامج أريان 4، حظي بدعم بلجيكا والدنمارك وإسبانيا وأيرلندا وإيطاليا وهولندا وألمانيا والمملكة المتحدة وفرنسا والسويد وسويسرا. [9] وكانت الشركات المتعاقدة الرئيسية هي: إيروسباسيال (المسؤولة عن المرحلتين الأولى والثانية)، وميسرشميت-بولكو-بلوم (MBB) (التي أنتجت معززات الوقود السائل)، والشركة الأوروبية للدفع ( SEP ) ( ^{الشركة المصنعة} للمحركات ) ، وماترا ( تجميع حجرة المعدات ⁾ ، وإير ليكيد ( إنتاج خزانات المرحلة الثالثة والعزل ) ، وبي بي دي سنيا (الشركة المصنعة لمعززات الوقود الصلب)، وبريتش إيروسبيس / كونترافيس سبيس إيه جي (الشركة المصنعة للغطاء الواقي). ^{[ 9 ]} تقديراً لجهودهم في مشروع أريان 4، مُنح فريق الإطلاق جائزة الإنجاز الفضائي من مؤسسة الفضاء عام 2004. ^{[ 10 ]}

بالتزامن مع تطوير صاروخ أريان 4، تم إنشاء منطقة تحضير إطلاق ومنصة إطلاق جديدة مخصصة لهذا الصاروخ، تحمل اسم ELA-2 ، في مركز غويانا الفضائي لخدمة أريان 4 وتوفير معدل إطلاق يصل إلى 8 عمليات إطلاق سنويًا (وهو إنجاز نادر لصاروخ كبير واحد، باستثناء الاتحاد السوفيتي). ^{[ 11 ]} على عكس ELA-1 السابقة التي استُخدمت لإصدارات أريان السابقة وصواريخ أخرى، كانت عمليات تحضير الصاروخ تُجرى في قاعة مخصصة بارتفاع 80 مترًا (260 قدمًا) بدلًا من منصة الإطلاق نفسها؛ ثم يُنقل الصاروخ المُجهز عبر سكة حديدية مصممة خصيصًا للانتقال ببطء من القاعة إلى منصة الإطلاق، في غضون ساعة واحدة. وقد وفرت هذه السكة الحديدية ميزة إضافية تتمثل في إمكانية سحب الصواريخ المعيبة من المنصة واستبدالها بسرعة نسبية. ^{[ 8 ]} 

في 15 يونيو 1988، أُجري أول إطلاق ناجح لصاروخ أريان 4. ^{[ 9 ]} ولأول رحلة تجريبية، تقرر استخدام النسخة الثانية الأقوى من الصاروخ، والتي تحمل اسم 44LP ، والمجهزة بأربعة محركات رئيسية، ومحركين معززين يعملان بالوقود الصلب، ومحركين معززين يعملان بالوقود السائل؛ كما زُوِّدت بغطاء SPELDA متعدد الأقمار الصناعية. بعد 50 ثانية من الإطلاق، تم استهلاك الوقود الصلب وفصله لتقليل وزن الصاروخ. ^{[ 9 ]} وبعد 143 ثانية من الإطلاق، انفصلت المحركات المعززة التي تعمل بالوقود السائل أيضًا، مما زاد من تخفيف وزن الصاروخ. واعتُبرت الرحلة الأولى ناجحة، حيث تم وضع عدة أقمار صناعية في المدار. ^{[ 9 ]}

ابتداءً من إطلاق V50، تم اعتماد مرحلة ثالثة محسّنة، تُعرف باسم H10+ ، لصاروخ أريان 4. ^{[ 12 ]} تميزت المرحلة الثالثة H10+ بخزان وقود جديد، أخف وزنًا بمقدار 26 كجم (57 رطلاً) ، وأطول بمقدار 32 سم (13 بوصة) ، ويحتوي على 340 كجم (750 رطلاً) إضافية من الوقود، مما رفع حمولة الصاروخ الإجمالية بمقدار 110 كجم (240 رطلاً) وزاد مدة احتراقه بمقدار 20 ثانية. ^{[ 12 ]}         

حتى قبل الرحلة الأولى لصاروخ أريان 4، كان تطوير خليفته، الذي سُمّي أريان 5 ، قد بدأ بالفعل. ^{[ 13 ]} في يناير 1985، اعتُمد أريان 5 رسميًا كبرنامج لوكالة الفضاء الأوروبية. افتقر هذا الصاروخ إلى مستويات التوافق العالية التي كان يتمتع بها أريان 4 مع أسلافه، وصُمم ليس فقط لإطلاق حمولات أثقل تصل إلى 5.2 طن (11000 رطل) وبتكلفة أقل بنسبة 20% من أريان 4، بل أيضًا بهامش أمان أعلى نظرًا لتصميم أريان 5 لإجراء عمليات إطلاق فضائية مأهولة، حيث كان من المقرر أن ينقل رواد الفضاء باستخدام مركبة هيرميس الفضائية المقترحة . ^{[ 14 ]} لم يخلُ تطوير أريان 5 من الجدل، إذ اعتبر بعض أعضاء وكالة الفضاء الأوروبية أن أريان 4 الأكثر نضجًا أنسب لتلبية الاحتياجات القائمة لمثل هذه الصواريخ. لهذا السبب اختارت بريطانيا عدم المشاركة في برنامج أريان 5. ^{[ 15 ]} لسنوات عديدة، تم تشغيل صواريخ أريان 4 وأريان 5 بالتناوب؛ ومع ذلك، تقرر في النهاية إنهاء جميع عمليات أريان 4 لصالح التركيز على أريان 5 الأحدث. ^{[ 16 ]}