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 アリアン62（左）とアリアン64（右） | |
| 関数 | |
|---|---|
| メーカー | アリアングループ |
| 原産国 | 欧州の多国籍企業[a] |
| プロジェクト費用 | 32億1500万ユーロ[1] |
| 打ち上げコスト |
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| サイズ | |
| 身長 | 63メートル（207フィート） |
| 直径 | 5.4メートル（18フィート） |
| 質量 |
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| ステージ | 2 |
| 容量 | |
| LEOへのペイロード | |
| 質量 |
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| GTOへのペイロード | |
| 軌道傾斜角 | 6° |
| 質量 |
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| GEOへのペイロード | |
| 軌道傾斜角 | 0° |
| 質量 | A64: 5,000 kg (11,000 ポンド) [3] |
| SSOへのペイロード | |
| 軌道傾斜角 | 97.4° |
| 質量 |
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| ペイロードからLTOへ | |
| 軌道傾斜角 | 97.4° |
| 質量 |
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| 関連ロケット | |
| 家族 | アリアン |
| 比較可能 | ファルコン 9、ファルコン ヘビー、テラン R、H3、バルカン ケンタウロス |
| 発売履歴 | |
| 状態 | アクティブ |
| 発射場 | ギアナ宇宙センター、ELA-4 |
| 総打ち上げ数 | 1 |
| 部分的な障害 | 1 ( VA262 ) |
| 初飛行 | 2024年7月9日[4] |
| ブースター – P120C | |
| ブースターなし | 2または4 |
| 直径 | 3メートル（9.8フィート） |
| 推進剤質量 | 142,000 kg (313,000 ポンド) |
| 最大推力 | 3,500 kN（790,000 lb f）各 |
| 総推力 |
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| 燃焼時間 | 130秒 |
| 推進剤 | HTPB / AP /アル |
| 第一段階 | |
| 直径 | 5.4メートル（18フィート） |
| 推進剤質量 | 140,000 kg (310,000 ポンド) |
| 搭載 | 1 ×ヴァルカン 2.1 |
| 最大推力 | 1,370 kN (310,000 lb f ) |
| 燃焼時間 | 468秒 |
| 推進剤 | LOX / LH 2 |
| 第二段階 | |
| 直径 | 5.4メートル（18フィート） |
| 推進剤質量 | 31,000 kg (68,000 ポンド) |
| 搭載 | 1 ×ヴィンチ |
| 最大推力 | 180 kN (40,000 lb f ) |
| 燃焼時間 | 最大900秒、4回の燃焼[5] |
| 推進剤 | LOX / LH 2 |
アリアン6は、アリアンスペースが運用し、欧州宇宙機関（ESA）に代わってアリアングループが開発・製造した欧州の使い捨て打ち上げシステムである。アリアン6は、アリアンロケットファミリーの一部として、アリアン5の後継機となる。
この2段式ロケットは、液体水素と液体酸素（ハイドロロックス）エンジンを使用する。第1段にはアリアン5の改良型ヴァルカンエンジンが使用され、第2段にはこのロケット専用に設計されたヴィンチエンジンが使用される。アリアン62型は2基のP120C固体ロケットブースターを使用し、アリアン64型は4基を使用する。P120Cブースターは、ヨーロッパの別の打ち上げロケットであるベガCと共有されており、オリジナルのベガで使用されたP80ロケット段の改良版である。
2014年12月に全固体燃料オプションよりも優先して選ばれたアリアン6は、当初2020年の打ち上げが予定されていました。しかし、このプログラムは遅れ、最初の打ち上げは2024年7月9日に行われました。
アリアン6号は、打ち上げコストを半減させ、年間のミッション数を前身のロケットに比べて7回から11回に増やすように設計されたが[要更新]、同計画はコストの高さや、スペースXのファルコン9など競合他社のロケットに比べて再利用性に欠けるという論争に直面している。欧州当局は、同計画が加盟国に極めて重要な独立した宇宙へのアクセスを提供するものだとして、同計画を擁護している。
説明
アリアン 6 には 2 つのバリエーションがあります。
- アリアン62（A62）は、2基のP120C固体燃料補助ロケットを搭載し、打ち上げ時の重量は約53万kg（117万ポンド）で、主に政府および科学ミッションに使用されます。[6]静止トランスファー軌道（GTO）に最大4,500kg（9,900ポンド） 、低地球軌道（LEO）に最大10,350kg（22,820ポンド）を打ち上げることができます。2024年の最初の打ち上げではこの型が使用されました。
- アリアン64（A64）は、4基のP120Cブースターを搭載し、打ち上げ重量は約86万kg（190万ポンド）[7]で、地上軌道に最大11,500kg（25,400ポンド）、低軌道に最大21,500kg（47,400ポンド）の商業用衛星2基の打ち上げ[6]を目的としている。アリアン5と同様に、2基の静止衛星を同時に打ち上げることができる。
第一段階
アリアン6の第1段（下段）は、下部液体推進モジュール（LLPM）と呼ばれています。これは、液体水素（LH2 ）と液体酸素（LOX）を燃料とする単一のヴァルカン2.1エンジンによって駆動されます。[8] LLPMの直径は5.4メートル（18フィート）で、約140トン（310,000ポンド）の推進剤が含まれています。[9]
ブースター
第一段の追加推力は、アリアネ6の命名法では装備済み固体ロケット（ESR）として知られる、 2基または4基のP120C型固体ロケットブースターによって提供される。 [8]各ブースターには約142,000キログラム（313,000ポンド）の推進剤が含まれており、最大4,650 kN（1,050,000 lb f ）の推力を供給する。P120Cエンジンは、アップグレードされたベガCロケットの第一段にも使用されている。モーターを共有することで、生産量を増やし、生産コストを下げることができる。[10] ESRの最初のフルスケールテストは2018年7月16日にフランス領ギアナのクールーで行われ、テストは真空中で推力4,615 kN（1,037,000 lb f）に達して成功裏に完了した。[11] [12] [13]
第二段階
アリアン6の第2段（上段）は上部液体推進モジュール（ULPM）と呼ばれています。LLPMと同じ直径5.4メートル（18フィート）で、燃料も液体水素と液体酸素です。動力源はヴィンチエンジンで、推力180kN（40,000lb f）を発揮し、最大900秒間燃焼し、最大5回の再始動が可能です。[14] ULPMは約31トン（68,000ポンド）の推進剤を搭載しています。[10]
ブロック2
より強力なアリアン6のブロック2バージョンは、2026年に就航する予定です。より強力なP160Cモデルの固体ロケットブースターを使用し、上段のヴィンチエンジンの推力を200kNに増加させます。これにより飛行範囲が拡大し、ペイロード能力が大幅に向上し、LEOへの積載量が2トン増加すると予想されています。[15]
2022年にブースターのP120C+型の開発が始まり、最終的にはP160Cに進化しました。この拡張バージョンでは、モーターの長さが1メートル（3フィート3インチ）長くなり、推進剤が14トン（14長トン、15短トン）追加されます。[16]このアップグレードにより、4つのブースターを搭載したアリアン64の揚力性能が約2トン（4,400ポンド）向上します。[ 17] アリアン6による計画されている18回のカイパー打ち上げのうち16回で、この強化されたブースターが使用されます。[17]
CNESは、クールーの現在の発射台を改造して、より強力なA62とA64のバージョンに対応できるように支援しています。[18]
ブロック3
ブロック3の追加アップグレードは、欧州宇宙機関、アリアネグループ、CNESによって議論されています。性能の向上は主に上段のアップグレードによって達成されます。[15]
アップグレードの原動力となっているのは、欧州のアルゴノート補給月着陸船プロジェクトを含む、今後予定されている数々の月探査ミッションである。2025年11月の欧州閣僚会議で決定が下される予定だ。
歴史
アリアン6号は、2010年代初頭にアリアン5号の代替打ち上げロケットとして構想され、2012年から2015年にかけて数多くのコンセプトと高レベル設計が提案されました。2016年初頭までに欧州各国政府から開発資金が確保され、詳細な設計と試験機の製造を開始するための契約が締結されました。 2019年には、初の軌道飛行は2020年に計画されていたが[19]、2020年5月までに当初の打ち上げ予定日は2021年に延期された。[20] 2020年10月、欧州宇宙機関（ESA）は、ロケットの開発を完了し、2022年第2四半期に延期された最初の試験飛行を行うために、プロジェクトのスポンサー国に2億3000万ユーロの追加資金を正式に要請した。 [21] 2021年6月までに、日付は2022年後半に延期された。[22] 2022年6月には、「2023年のある時期」への延期が発表され[23]、2022年10月までにESAは、最初の打ち上げは2023年第4四半期より早くなることはないと明言したが、遅延の理由は公表しなかった。[24] 2023年8月、ESAは最初の打ち上げの予定日が再び2024年に延期されたと発表した。[25]
コンセプトと初期開発: 2010～2015
2012年の詳細な定義研究に続いて、[26] ESAは2013年7月にアリアン6に「PPH」（第1段3基のP145ロケットモーター、第2段1基のP145ロケットモーター、H32極低温上段）構成を選択すると発表した。 [27]このロケットは最大6,500 kg（14,300ポンド）を静止トランスファー軌道（GTO）に打ち上げることができ、 [28]初飛行は早ければ2021～2022年になる予定である。[29] 2013年5月時点で開発費用は40億ユーロと予測されていた[アップデート]。[30] 2014年の研究では、契約業者を5カ国に限定することで開発費用を約30億ユーロに削減できると結論付けられた。[31]
アリアン5号は通常、一度に大型衛星1機と中型衛星1機を打ち上げるが、アリアン6号のPPH提案は単一ペイロードを想定しており、2014年初頭の見積もりでは1回の打ち上げあたり約9,500万ドルだった。[32]スペースXの ファルコン9号と中国の 長征3B号はどちらも小型ペイロードを打ち上げるが、価格は低く、2014年初頭の時点でそれぞれ約5,700万ドルと7,200万ドルであり、ファルコン9号による中型衛星の打ち上げは、デュアルペイロードのアリアン5号の下段スロットのコストと競合可能となっている。[32]軽量の全電気衛星については、アリアンスペースは再始動可能なヴィンチエンジンを使用して、ファルコン9号よりも運用軌道に近い場所に衛星を運び、静止軌道への移行に必要な時間を数か月短縮することを計画していた。[32]
アリアン6.1とアリアン6.2の提案
2014年6月、エアバスとサフランはアリアン6計画に対する対案を発表し、ESAを驚かせた。それはロケットを開発するための50/50の合弁事業であり、これにはフランス政府のアリアンスペースにおけるCNESの権益の買収も含まれるというものだった。[33] [34]
この提案された打ち上げシステムには、アリアネ6.1とアリアネ6.2の2つの派生型がある。[35]どちらもヴァルカン2エンジンと2つのP145固体燃料補助ロケットで駆動する極低温主段を使用するが、アリアネ6.1はヴィンチエンジンで駆動する極低温上段を備え、GTOまで最大8,500 kg (18,700 lb) のブーストが可能で、アリアネ6.2はアエストゥスエンジンで駆動する低コストのハイパーゴリック上段を使用する。アリアネ6.1は一度に2つの電気駆動衛星を打ち上げる能力を持ち、アリアネ6.2は政府のペイロードの打ち上げに重点を置く。
フランスの新聞ラ・トリビューン紙は、エアバス・ディフェンス・アンド・スペースがアリアン6の提案について約束した費用を履行できるかどうか、また、2002年のアリアン5の517便の失敗や、より最近の2013年のM51弾道ミサイルの失敗の責任がエアバスとサフラン・グループにあることが判明した際に、両社を信頼できるかどうか疑問視した。[36]また、両社は開発リスクを負うことを望まず、当初の計画よりも高い初期資金（23億ユーロではなく26億ユーロ）を要求したことでも批判された。アリアン6.1の推定打ち上げ価格は8,500万ユーロ、アリアン6.2は6,900万ユーロで、スペースXの提案に比べて有利ではなかった。[37] 2014年6月7日にジュネーブで行われたEU閣僚会議で、これらの価格は高すぎると判断され、メーカーとの合意には至らなかった。[38]
アリアン62とアリアン64の提案
アリアン6のPPH設計に対する批判を受けて、フランスは2014年9月にアリアン6の改訂案を発表した。 [39]このロケットは、ヴァルカン2で駆動する極低温主段とヴィンチで駆動する上段を使用するが、固体燃料補助ロケットの数は変化する。2基のP120C補助ロケットを搭載したアリアン6は、7,500万ユーロの費用で最大5,000kg（11,000ポンド）をGTOに打ち上げる。4基の補助ロケットを搭載したアリアン6は、9,000万ユーロの費用で合計11,000kg（24,000ポンド）の衛星2基をGTOに打ち上げることができる。[40]
この提案は、アリアン6 PPHとは異なり、アリアン5のデュアル打ち上げ能力を維持しながら、スケーラブルな打ち上げ機を提供した。提案には、産業および機関組織の簡素化と、主段階用のヴァルカン2エンジンのより優れた安価なバージョンも含まれていた。[39] [40]アリアン6は「推定経常生産コストが低い」と予測されていたが、「新しいアリアン6専用の発射台が必要なため、全体的な開発コストが高くなる」と予測されていた。[41]
イタリア、フランス、ドイツの宇宙大臣は、2014年9月23日に会合を開き、アリアン5の後継機の戦略を計画し、資金調達に関する合意の可能性を評価しました。[42 ]そして2014年12月、ESAはアリアン62とアリアン64の設計を開発と資金調達のために選定しました。[43]
2022年の国際宇宙会議で、アリアングループは、64型（またはそれ以降）の再利用可能な上段ロケット「革新的探査のためのスマート上段ロケット」の提案を発表しました。このロケットは、自律的な貨物操作や5人の宇宙飛行士をLEOに運ぶことが可能です。[44]
試験車両の開発: 2016～2021年
2015年11月、アリアン64と62の最新設計が発表され、ブースターに新しいノーズコーンが装備され、主段の直径が5.4メートル（18フィート）に拡大され、高さが60メートル（200フィート）に減少しました。[45]
アリアン6の基本設計は、使い捨ての液体燃料コアステージと使い捨ての固体ロケットブースターの設計として2016年1月に確定した。開発は詳細設計と製造段階に進み、最初の主要契約はすでに締結されている。[46] [47]これまでのアリアンロケットは垂直に組み立てられ燃料を補給されてから発射台に運ばれたが、アリアン6の主段はレ・ミュローの新しい統合ホールで水平に組み立てられ、その後フランス領ギアナに運ばれ、ブースターとペイロードが組み立てられて統合される予定だった。[48]
水平組立工程は、ソユーズやプロトンロケットのロシアの伝統にヒントを得たもので、最近ではアメリカのデルタIVやファルコン9のブースターにも採用され[49] 、生産コストを半減させることを目標としていた[50] 。
工業生産プロセスは完全に見直され、月ごとに移動するヨーロッパのいくつかの生産拠点間のワークフローを同期できるようになり、年間12回の打ち上げが可能になり、アリアン5の年間生産能力が倍増しました。[48]価格をさらに下げるために、アリアン6のエンジンには3Dプリントされた部品が使用されることになりました。[51]アリアン6は、オーストリアのケルンテン研究センター（CTR）が開発したレーザー点火システムを使用する最初の大型ロケットになる予定でした。このシステムは、以前に自動車やタービンエンジンに導入されていました。[52]固体レーザーは、燃焼室内のプラズマの位置に関してより柔軟性があり、パルス電力がはるかに高く、より広い範囲の燃料と空気の混合比に耐えられるという点で、電気点火システムよりも優れています。[53]
新たな打ち上げロケットをめぐる業界の再編によりエアバス・サフラン・ランチャーズ（ASL）が設立され、フランス政府による税務問題や、衛星メーカーのエアバス・ディフェンス・アンド・スペースがASLから打ち上げロケットを購入した場合の利益相反の可能性に関する欧州委員会の調査も始まった。 [51]
当初は開発が2019年にほぼ完了し、最初の打ち上げが2020年に予定されていたが、最初の打ち上げ日は数回延期され、最初は2021年、[ 54]、次に2022年、 [21] [22]、2023年、[23]、そして2024年となった。[55] 2022年10月、アリアンスペースは初飛行が2023年に行われると予想していたが、[24] 2023年12月に、アリアンスペースは再び2024年6月15日の飛行を設定しました。[55] 2024年6月、ESA幹部は、最初の打ち上げが2024年7月9日に延期されたと述べました。[56]初飛行は2024年7月9日に行われ、ミッションにいくつかの問題が発生したものの、いくつかの衛星を正常に周回しました。
将来の開発オプション
CNESは2010年にアリアン6の再利用可能な第1段の代替案の研究を開始した[57] 。2016年のアリアン6第1段の設計で使用されている液体水素ではなく、液体酸素と液体メタンの混合物を使用する。メタンを燃料とするコアは1つまたは複数のエンジンを使用でき、4つのブースターではなく2つのブースターのみでアリアン64の能力に匹敵する。2015年1月時点で、ステージ全体を再利用することの経済的実現可能性は疑問[アップデート]のままであった。 1990年代後半から2000年代初頭の液体フライバックブースターの研究と並行して、CNESはロシアと共同で、年間10機のロケットを製造する方が回収、改修、再利用による性能低下よりも安価で実現可能であるため、第1段の再利用は経済的に実行不可能であることを示す研究を終了した[いつ? ]。[58]
2015年6月、エアバス・ディフェンス・アンド・スペースは、部分的に再利用可能な第一段ロケット「アデライン」が2025年から2030年の間に運用開始され、アリアン6の後継第一段ロケットとして開発されると発表した。エアバスは、スペースXのように第一段全体を再利用する方法を開発するのではなく、ロケットスタックの底部にある翼付きモジュールを使用して高価値の部品のみを安全に返却するシステムを提案した。[57]
2016年8月、ASLはアリアン6の設計を基にした将来の開発計画についてさらに詳細を明らかにした。CEOのアラン・シャルモーは、エアバス・サフランが現在2つの主な方針に沿って作業していることを明らかにした。1つ目は、回収可能なアデリーヌエンジンとアビオニクスモジュールの作業を継続すること（同社自費負担）。2つ目は、プロメテウスと呼ばれる次世代エンジンの開発を開始することである。このエンジンは、現在アリアン5に搭載されているヴァルカン2とほぼ同じ推力を持つが、液体水素の代わりにメタンを燃焼する。シャルモーは、プロメテウス（まだ開発の最初の数か月しか経っていない）がアリアン6のヴァルカン2の使い捨て代替品として使用できるかどうか、または再利用可能なアデリーンの設計に関連付けられているかどうかについては明言せず、「我々は慎重であり、発表内容が確実になったときに話すことを好みます...しかし、このエンジンがいつの日かアリアン6の第1段に非常によく適合する可能性は確かにあります」とだけ述べ、プロメテウスを使い捨ての役割で進めるか再利用可能な役割で進めるかの決定は2025年から2030年の間に行われる可能性がある。[59]シャルモーは2018年に再利用性について肯定的ではなく、アリアンが年間10回の打ち上げスケジュールを持ち、10回再利用できるロケットを持っていたとしても、同社は年間1機のロケットしか製造せず、進行中の製造サプライチェーンをサポートすることが不可能になると述べた（「チームに『さようなら、来年会いましょう!』とは言えません」）。アリアンは再利用可能性の研究にかかる費用を正当化するために年間30回の打ち上げが必要だと彼は述べた。[60]
2017年、プロメテウスエンジンプロジェクトは、エンジン単体のコストをヴァルカン2の1000万ユーロから100万ユーロに削減し、エンジンを最大5回再利用できるようにすることを目標としていることが明らかになりました。[61]このエンジン開発は、アリアン6による改善を超えてアリアンの打ち上げコストを2分の1に削減するという、より広範な取り組み（コードネームアリアンNEXT [62]）の一部であると言われています。アリアンNEXTイニシアチブには、新しいエンジン設計でさまざまな燃料の性能をテストするための再利用可能な観測ロケット、カリストが含まれています。[63]
欧州宇宙機関はアリアン6号の有人宇宙飛行認証を検討しており、同機に有人ミッションを搭載して打ち上げるための潜在的な選択肢を調査する契約をアリアンスペース社に与えた。[64]
生産
2019年1月のインタビューで、アリアンスペースのCEO、ステファン・イスラエル氏は、アリアン6の製造契約を締結するには、さらに4件の機関による打ち上げが必要だと述べた。打ち上げ契約は、アリアン5が段階的に廃止され、徐々にアリアン6に置き換えられる2020年から2023年の移行期間に必要となる。同社は、欧州の機関がロケットの主要顧客になることを求める。これに対し、ESAの代表者は、同機関が2022年の木星氷衛星探査機の打ち上げをアリアン5 ECAからアリアン64に変更する作業を進めていると述べ、欧州気象衛星開発機構（EUMETSAT）や欧州委員会など、プロジェクトに力を注ぐ必要がある欧州の他の機関顧客がいることを示唆した。
2019年1月時点で[アップデート]、アリアンスペースはアリアン6ロケットの3回の飛行を販売していた。[65] 1ヵ月後、同社はワンウェブと衛星インターネットコンステレーション打ち上げ契約を追加し、アリアン6の初打ち上げを利用して600基の大規模な衛星コンステレーションを構築した。[66]
2019年5月6日、アリアンスペースはアリアン6ロケット14機の最初の生産バッチを発注した。[67]
2024年の最初の2回の打ち上げの後、打ち上げペースは2025年に6回、2026年に8回に増加し、2027年からは年間10回で安定する。[68]
ロケットの部品は、推進力を高めるために帆を使い燃料消費を抑える貨物船「カノペ」に乗ってヨーロッパからギアナ宇宙センターまで海上輸送される。 [69] [70]
開発資金
アリアン6号は官民パートナーシップで開発されており、資金の大部分はESAのさまざまな政府機関から提供されており、その総額は28億1500万ユーロであるが、4億ユーロは「産業界の負担分」であると報告されている。[71]
ESA理事会は2016年11月3日にこのプロジェクトを承認し、[72] ESA産業政策委員会は2016年11月8日に必要な資金を支給した。[73]
2020年1月、EUの2つの機関、欧州投資銀行と欧州委員会は、ホライズン2020と欧州投資計画の企業投資プログラムから1億ユーロをアリアンスペースに融資した。10年間の融資の返済は、アリアン6プロジェクトの経済的成功に結びついている。[74]
発売履歴
打ち上げリスト
予定されている打ち上げ
批判
アリアン6号は、打ち上げコストの高さと再利用性の欠如で批判されてきた。
2012年にESAによって最初に承認されたとき、このロケットはコストを最適化したアリアン5の近代化バージョンとして構想されていました。当時、スペースXなどの商業競合他社はすでに打ち上げコストを引き下げていました。[112] [113]しかし、これらの企業は成功した飛行をほとんど行っておらず、再利用が経済的に有益であることをまだ証明していませんでした。一部の人は、再利用可能なスペースシャトルを反対の例として挙げています。アリアン6が開発されていた10年以上の間に、プロジェクトは遅れ、予算を超過しました。同じ時期に、スペースXはファルコン9ロケットを反復的に開発し続け、ペイロード容量をほぼ2倍にし、再利用のためにロケットを着陸させることに成功し、アリアン6よりも高性能でコストを大幅に削減しました。[114] [115] [2]
欧州当局は、アリアン6号を擁護し、各国政府は他国や民間企業から独立した宇宙へのアクセスを必要としていると述べた。彼らは、その必要性の一例として、地政学的出来事により欧州がロシアのソユーズロケットにアクセスできなくなったことを指摘している。また、彼らはロケットの再利用性の欠如を擁護し、ロケットの打ち上げ予定回数が少ないことを考えると、経済的に実行可能ではないと主張している。[116] [117]
ESA加盟国は、打ち上げ費用の11%割引と引き換えに、ロケットの16回目から42回目の飛行（2031年予定）まで、年間最大3億4000万ユーロを補助することに合意した。 [116] [118]
注記
参考文献
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5 ME
(Midterm Evolution) にも投資しており、コストの増加なしに性能を20%向上させることを目指している。同時に、ヨーロッパは大型ロケットアリアン6の後継機で、より小型で性能は劣るがより手頃な打ち上げ機への資金提供を検討しており、1回の打ち上げで最大6,500 kg (14,300 lb) をGTOに打ち上げることができる。
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、アリアン6に関連するメディアがあります。
- アリアン6 - 公式サイト
- アリアン 6 コンセプト ビデオ、エアバス サフラン ランチャー、2016 年 11 月。
- エアバス・ディフェンス・アンド・スペース、パリ航空ショー2015でアリアン6を発表