Introduction to Satellite Communication 3rd Edition

10.3.1
Ariane
The European commercial expendable LV, Ariane, was developed by the ESA and
the French Centre National d’Etudes Spatiales (CNES) and is now manufactured,
operated, and marketed by a European company called Arianespace. For many
years the basic vehicle was the Ariane 4, which contained first and second stages
that used hydrazine–nitrogen tetroxide and a cryogenic third stage using liquid
hydrogen-liquid oxygen. Solid and/or liquid strap-ons could be combined with the
first stage. The strategy of Ariane was and is to provide a dual-launch capability
to offer a more cost-effective service to commercial customers. The dual-launch
capability was proven in U.S. government programs; however, it was applied for
the first time in commercial service for Ariane 2. Another important feature of the
program is the use of the Guiana Launch Center at Kourou, French Guiana, located
at a latitude close to the equator. That reduces the inclination of the transfer orbit,
which offers the capability to save fuel or extend life. The Ariane rocket is a
derivative of earlier European rocket programs from the French, British, and Ger-
man governments. On the other hand, the concept of a commercial company, that
Table 10.2
Characteristics of Typical Commercial Satellite Launch Systems for GEO Missions
(Representative Information as of January 2008)
Mass to GTO,
Year First
Launch Vehicle
Provider
Launch Site
kg
Launched
Ariane 5
Arianespace
Kourou, French
6,920
1996
(France)
Guiana
H-2A
Rocket System
Tanegashima
4,000
1994
Corporation
Space Center,
(Japan)
Japan
Proton M
International
Baikunor
5,500
1998
Launch Services
Cosmodrome,
Kazakhstan
Zenit
Sea Launch Co.
Pacific Ocean or
5,000
1985
(U.S.)
Baikunor
Atlas
Lockheed Martin
Kennedy Space
4,300
1993
Center

---

10.3
Typical Launch Vehicles
353
is, Arianespace, was totally new and has become the pattern for several others to
follow.
The principal commercial vehicle today is the Ariane 5 (see Figure 10.9),
developed to support the Hermes reusable ‘‘spaceplane.’’ The Ariane success record
is among the best in the industry, having improved over the decades through
extensive design refinements and improvements in operating procedures. The Ariane
5 rocket improves launch mass and volume in allowing two large satellites to be
launched simultaneously.
In the Ariane 5, the cryogenic first stage has two large solid-propellant strap-
ons and is used for all missions. Above it, the upper composite stage can support
Earth and sun-synchronous missions to LEO or, using an attach fitting, missions
to GTO. This stage burns MMH and N
2
O
4
and is pressurized with helium. Dual-
or triple-payload launches to GTO are accomplished with a fitting called the
structure porteuse externe lancements triples Ariane
(Speltra).
Arianespace has begun to offer the Russian Soyuz rocket using Kourou site.
It is planned to have the capability to put 2,700 kg into GTO.