La fusée Ariane 1 est la première version de la famille de lanceurs fusées Ariane développée dans les années 1970 par l'Agence spatiale européenne pour que l'Europe puisse lancer ses satellites en toute autonomie. Cette version pouvait placer des charges utiles en orbite de transfert géostationnaire (GTO). Le premier vol a lieu le 24 décembre 1979. Ariane 1 est utilisée à onze reprises et connait deux échecs. Elle est rapidement remplacée par des versions plus puissantes — Ariane 2, Ariane 3 et surtout Ariane 4 — mieux adaptées au poids croissant des satellites de télécommunications. La fusée était lancée depuis un pas de tir construit à son intention au Centre spatial guyanais (CSG), à Kourou en Guyane française.
Avec une masse au décollage de 210 tonnes, pour une hauteur de 47,4 m et un diamètre de 3,8 m, elle était capable de placer une charge utile de 1 850 kg en orbite de transfert géostationnaire (GTO). Elle pouvait emmener au choix un seul gros satellite ou un assemblage de deux plus petits.
Ariane 1 est une fusée à 3 étages :
le premier était équipé de quatre moteurs Viking 5 ;
le deuxième n'avait qu'un seul moteur Viking 4 ;
le troisième était équipé, lui, d'un moteur cryotechnique HM-7, de 7 tonnes de poussée.
Cette architecture sera conservée dans les versions suivantes du lanceur.
Le premier étage d'Ariane 1, à la base du lanceur, est nommé L140 car transportant près de 140 tonnes (147,6 tonnes, plus précisément) d'ergols liquides (UH25 + N2O4). Ses dimensions sont de 18,40 m de hauteur et 3,80 m de diamètre, pour un poids de 13,270 tonnes à vide. Équipé de quatre moteurs Viking 5, fournissant au décollage une poussée totale de 245 t, il est allumé à H-0 jusqu'à H+146 s. Pour sa conception ont été utilisés des matériaux à faible densité, à savoir un alliage d'aluminium, de zinc et de magnésium.
Le deuxième étage d'Ariane 1 se situe au-dessus du premier étage. Il embarque moins d'ergols (34,1 tonnes), et n'est pourvu que d'un seul moteur Viking 4. De plus petites dimensions que l'étage L140, 11,69 m de hauteur pour un diamètre de 2,60 m, il pèse 3 285 kg et a été conçu en aluminium. La connexion avec le L140 est rendue possible par une « jupe inter-étage » conique.
Le Viking 4 qui équipe le L33 présente des caractéristiques proches des Viking 5 du L140. Cependant, il est monté sur un dispositif assurant deux degrés de liberté, permettant le contrôle de l'orientation en lacet et en tangage. Sa principale différence réside dans sa tuyère, ne devant fonctionner que dans le vide car étant employée à partir d'une altitude d'environ 90 km. À l'opposé des Viking 2 qui devaient propulser Ariane dans l'atmosphère et dans le vide, il n'était pas nécessaire de le doter d'une tuyère aussi courte. En effet, de telles tuyères permettent une détente plus rapide des gaz sortant de la chambre de combustion face à la pression atmosphérique. Dans le vide, une tuyère longue donnera un taux de détente plus important. Les gaz sortant du Viking 4 sont donc éjectés à la vitesse de 2 890 m/s pendant 138 s, en développant une poussée de 73 t. Le lanceur atteint l'altitude de 140 km et une vitesse proche de 5 km/s, puis intervient la séparation entre étages 2 et 3. Le L33 s'autodétruit une trentaine de secondes après cette séparation.
Situé au-dessus du deuxième étage et de même diamètre que ce dernier, il mesure 9,1 m de haut et contient 8,2 tonnes d'ergols liquéfiés (O2 et H2 liquides). Il est propulsé par un moteur cryotechnique HM7, qui peut fournir une poussée de 7 t et dont la durée de fonctionnement est de 557 s. Au sommet de cet étage se trouve la case à équipements, qui contient le système de guidage de la fusée, ainsi que les différents systèmes assurant l'acquisition en temps réel par le centre de contrôle des données concernant sa mission.
La case à équipements et la coiffe
La case à équipements est placée au sommet du 3e étage et renferme les équipements qui permettent de piloter le lanceur. D'un diamètre de 2,6 mètres pour une hauteur de 1,15 mètre elles pèse 326 kg. La coiffe qui couronne le lanceur et protège la charge utile (satellite) et mesure 3,2 m de diamètre pour 8,65 m de hauteur (dimensions extérieures) et pèse 826 kg.
Le lancement de la fusée est effectué suivant un minutage très précis, dont la référence est établie à H0, qui correspond au moment précis de la mise à feu des moteurs du premier étage du lanceur. Les opérations effectuées avant ce point de départ sont désignées par H0-x secondes, et celles effectuées après le départ de la fusée par H0+x secondes.
déverrouillage de la plateforme inertielle, responsable du guidage de la fusée au cours de son vol.
déverrouillage du système de plaques isolantes et des bras cryogéniques, assurant le maintien de la bonne température dans les réservoirs d'ergols avant le décollage.
compte rendu d’effacement des bras cryogéniques. Si ces derniers ne sont pas correctement écartés de la fusée, ils risquent d'être accrochés par cette dernière au moment du décollage.
mise à feu des quatre moteurs Viking 2 du 1er étage, qui développent une poussée cumulée au décollage de 245 t (2 402,62 kN). La fusée a une masse totale de 211 568 kg.