亞利安6號運載火箭

阿丽亚娜6号运载火箭的第一级被称为下部液体推进剂模块（：Lower Liquid Propulsion Module, LLPM），以一具火神2.1发动机驱动，使用液氢/液氧作为推进剂。[14]火神2.1发动机是一款基于阿丽亚娜5号所使用的火神2发动机的改进型，但制造成本更低。本模块直径为5.4米（18英尺），可容纳大约140吨（31万英磅）推进剂。[15]

第一级的额外推力将由两具或四具P120固体火箭助推器提供，在阿丽亚娜6号的语境中被称为配套固体火箭（：Equipped Solid Rockets, ESR）。[14]每一具固体火箭装有约142吨的推进剂，可以提供约4,500 kN（460,000 kgf）的推力。P120改进自织女星C小型卫星发射载具的第一级，基于同一种发动机而增加产量的做法也降低了制造成本。[16]

第一次配套固体火箭的全面测试于2018年7月16日在库鲁展开，测试结果成功达到了4,615 kN（470,600 kgf）的真空推力。[17][18][19]

阿丽亚娜6号的上面级被称为上部液体推进剂模块（：Upper Liquid Propulsion Module, ULPM）。该模块的直径与下部液体推进剂模块同为5.4米（18英尺），也同样使用液氢/液氧作为推进剂，搭配一具允许多次点火的胜利发动机产生180 kN（18,000 kgf）的推力。[14]上部液体推进剂模块将携带大约31吨的推进剂。[16]

阿丽亚娜6号“PPH”提案的剖面图

细节论证在2012年完成后[21]，欧洲空间局在2013年7月宣布对用于阿丽亚娜6号火箭的“PPH”提案（第一级为三具P145火箭，第二句为一具P145火箭，与一个H32低温上面级）的选择。[22]这一设计能满足将6.5吨（14300英磅）的载荷送入地球同步转移轨道[23]，并将首飞计划于2021到2022年之间[24]。截至2013年5月，研发预算设定为40亿欧元左右。[25]根据2014年的一项研究，如果限制赞助商的数量在五个国家之内，研发预算则有可能降至30亿欧元。[26]

一般情况下，阿丽亚娜5号运载火箭的发射载荷是由一颗大型卫星与一颗中型卫星搭配而成的，但为阿丽亚娜6号作出的PPH提案则是基于单颗卫星载荷的设想，而在2014年早期对单次发射成本作出的预计大约为9500万美元。[27]SpaceX的猎鹰9号和中国的长征三号乙运载火箭的载荷能力更小，但成本也更低，2014年早期作出的预估各为约5700万美元和7200万美元，这也直接让猎鹰9号在中型卫星发射上成为了阿丽亚娜5号有力的竞争对手。[27]对于轻型电力驱动卫星，阿丽亚娜空间计划使用具有多次点火能力的胜利发动机与猎鹰9号相竞争，将卫星送入离目标工作轨道更加接近的轨道，从而使向地球同步轨道转移的时间节省数月。[27]

2014年6月，空中客车与赛峰集团突然对外发布了一个针对阿丽亚娜6号设计的竞争方案，欧空局对此感到惊讶：组建一个50/50的合资企业来进行火箭研发，并且涉及买断法国政府所属的法国国家空间研究中心在阿丽亚娜空间的股份。[28][29]

这一提议中描述的发射系统将包括两种构型：6.1与6.2构型。[30]它们同样使用以火神2号发动机驱动的低温芯级与两具P145固体火箭，其中6.1构型将使用一具以胜利发动机驱动的低温上面级，能将8.5吨（18700英磅）载荷送入地球同步转移轨道；而6.2构型将使用成本更低的、使用热潮发动机（Aestus）的自燃推进剂上面级。阿丽亚娜6.1构型将有能力一次发射两颗电驱卫星，而6.2构型将主要为政府载荷提供发射服务。

法国论坛报提出了两点质疑：第一，空中客车国防航天是否能兑现其在阿丽亚娜6号提案中对于成本金额的保证。第二，因空中客车与赛峰集团被发现对2002年阿丽亚娜5号517任务失利与2013年M51弹道导弹事故负有责任，他们的可靠程度也应被重新考虑。[8]两家公司也因不愿承担研发风险与要求额外的启动资金（原计划23亿欧元，要求26亿欧元）而遭受诟病。而预计的发射成本：6.1构型的8500万欧元与6.2构型的6900万欧元相对于SpaceX的产品也并不理想。[31]2014年7月7日，在日内瓦召开的欧盟部长级会议上，这些数字被认为过高而未能与制造商达成任何协议。[32]

阿丽亚娜62和64构型的初稿提案

在阿丽亚娜6号的PPH提案收到批评之后，法国于2014年9月揭晓了一个阿丽亚娜6号的修订版提案。[33]这一设计将使用火神2号发动机驱动的低温芯级和胜利发动机驱动的上面级，但在固体火箭助推器的数量上作出不同设置。捆绑两具P120助推器的构型将能以7500万欧元的价格将5吨（11000英磅）的载荷送入同步转移轨道，而捆绑四具P120的构型将可能将两颗总重11吨（24000英磅）的卫星以9000万欧元的费用送入同步转移轨道。[34]

与PPH提案不同，这一提案在满足了多种发射配置的同时，也使阿丽亚娜6号具有与阿丽亚娜5号相同的一箭双星的运载能力。提案也包括了工业与机构设置的简化方案，还有一种为芯级设计的推力更强大也更经济的新版火神2发动机。[33][34]尽管阿丽亚娜6号预计将有“更低的量产成本”，但同时也预计会有“更高的研发成本，原因是需要为阿丽亚娜6号单独设计一款全新的发射平台”。[35]

意大利、法国和德国航天部门领导人于2014年9月23日举行会议，旨在进行战略规划和评估关于阿丽亚娜5号后继型号的投资协议上的可能性。[36]2014年12月，欧洲空间局选定了阿丽亚娜62与64构型为研发与投资的方向。[7]

2015年11月，一套阿丽亚娜62与64构型的更新版设计发布，包括用于助推器的新整流锥设计、芯级直径增加到5.4米（18英尺）、高度降低到60米（200英尺）。[37]基础设计在2016年1月被完善化，研发工作进入细节设计和生产阶段，同时第一笔订单也完成签订。[38][39]与阿丽亚娜先前型号在转运至发射台前采用垂直总装与燃料加注的方式不同，阿丽亚娜6号的芯级将在新建于法国莱米罗的总装车间以水平方式进行总装和燃料加注作业，再转运至法属圭亚那进行起竖与助推器和载荷的安装工作。[40]这种旨在将生产成本降低一半的水平总装方式，是从俄罗斯的联盟与质子运载火箭得到的启发，而同样的做法也被用于当时的德尔塔4号与猎鹰9号的助推器安装工作。[41][42]

工业生产流程进行了彻底的翻新，使得欧洲境内的数个生产设施可以月为单位保持协调，以加倍阿丽亚娜5号的年度生产能力，使得每年进行12次发射成为可能。[40]为了进一步降低成本，用于阿丽亚娜6号的发动机将使用3D打印技术制造零件。[43]阿丽亚娜6号也将是首款使用由奥地利克恩顿研究中心开发的激光点火系统的重型火箭，该系统先前用于汽车和涡轮发动机。[44]相较于电力点火系统，固态激光的优势在于对燃烧室内等离子体的位置上具有更好的灵活度，提供更高的脉冲能量，并且对燃料-空气混合比有更宽的承受范围。[45]

新载具制造带来的工业重组诞生了空中客车赛峰发射公司（ASL），也让法国政府启动了对于税务，以及作为卫星制造商的空客国防航天若从ASL购买发射是否会产生利益冲突相关的调查。[43]

虽然大部分的开发工作最初计划在2019年之内完成，并于2020年完成首飞，但是首飞时间随后被推迟到2021年[46]，又再次被推迟到2022年第二季度。[10]

法国国家空间研究中心（CNES）于曾于2010年[47]为阿丽亚娜6号启动了一项关于可重复使用的一级火箭备选方案。与2016年的设计方案不同，这一设计使用液氧和甲烷作为推进剂。甲烷芯级可以使用一个或多个发动机，以期仅用两具助推器就能达到亚丽安娜64构型的运载能力。截至2015年1月，整级复用的经济可行性仍有疑问。同时，CNES与俄罗斯在2000年左右进行的液体返回式液体助推器研究表明，重复使用第一级在经济上不具有可行性，每年新造十枚火箭的价格要比重复使用带来的回收、翻新、折损的开销更加经济可行。[48]也有建议提出，根据阿丽亚娜空间作出的每年12次发射得计划，如果重复使用一台发动机，那么将无法支撑一条可持续的发动机制造供应链。

2015年6月，空客国防航天宣布这款名为“阿德琳”的部分复用芯级火箭的开发将在2025年至2030年之间投入使用，它将开发为阿丽亚娜6号第一级的后继版本。相对于开发一种类似SpaceX将第一级完全重复使用的方式，空客提案的系统将仅仅使用带有尾翼的装置，用以回收火箭尾部价值较高的部分。[47]

2016年8月，空客赛峰发射公司在阿丽亚娜6号的未来研发方案一事上释放了更多细节。首席执行官阿兰·查默（Alan Charmeau）透露，空客赛峰目前有两个主攻方向：第一，基于内部支出继续阿德琳引擎和航空电子模块的研发工作；第二，开展下一代发动机“普罗米修斯”的研发工作。这款发动机将具有与火神2号发动机相近的推力，但使用甲烷代替液氢作为燃料。对于“普罗米修斯发动机（开发工作依然处于最初几个月）是否可以在阿丽亚娜6号上作为火神2号的替代品使用，或者是否与可重复使用的阿德琳芯级有关”，查默没有做出评论，只透露“我们非常谨慎，我们宁愿等到一切尘埃落定再行宣布……但可以肯定的是该发动机有可能在未来成为阿丽亚娜6号第一级的合适选择”。而关于普罗米修斯是作为一次性的，还是可重复使用的发动机，还要等到2025年-2030年间才能做出决定。[49]

2017年，普罗米修斯发动机项目披露了更多细节：旨在将单台发动机的成本从火神2号的1000万欧元降至100万欧元，并允许发动机最多重复使用5次。[50]据说，发动机的研发工作是更加长远考虑的一部分——代号为阿丽亚娜NEXT[51]——以将阿丽亚娜的发射成本降低2倍，大大超越阿丽亚娜6号所带来的优势。阿丽亚娜NEXT计划也包括一款可重复使用的探空火箭卡里斯托，来测试不同燃料在新发动机设计中展现的性能。[52]