Copenhagen Suborbitals es un programa espacial humano de código no abierto y financiado colectivamente por aficionados. Desde su inicio en 2008, Copenhagen Suborbitals ha volado cinco cohetes construidos en casa y dos cápsulas espaciales simuladas. Su objetivo declarado es que uno de los miembros vuele al espacio (por encima de 100 km), en un vuelo espacial suborbital , en una cápsula espacial en el cohete Spica. La organización fue fundada por Kristian von Bengtson y por Peter Madsen , quien fue condenado por el asesinato de Kim Wall en 2017. Peter Madsen fue excluido de Copenhagen Suborbitals en 2014. [3] La organización lanzó con éxito su cohete Nexø II en el verano de 2018. [4] [5]
Tipo | Organización sin fines de lucro , no de código abierto, amateur, totalmente voluntaria |
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Industria | Aeroespacial |
Fundado | 1 de mayo de 2008 |
Fundadores | Kristian von Bengtson Peter Madsen |
Sede | Refshaleøen, Copenhague , Dinamarca Coordenadas : 55 ° 41′29.1 ″ N 12 ° 37′1.21 ″ E / 55.691417 ° N 12.6170028 ° E |
Gente clave | Presidente: Carsten Olsen Director ejecutivo: Niels Johansen Director de comunicación: Mads Wilson Estratega espacial: Thomas Pedersen Medicina espacial: Niels Foldager |
Número de empleados | 55 [1] (todo voluntario ) [2] |
Sitio web | copenhagenuborbitales |
Como organización amateur, los 55 miembros emplean su tiempo libre en el proyecto, mientras que al mismo tiempo tienen trabajos diarios regulares. En la asamblea general anual, eligen un presidente y miembros de la junta. Actualmente (2019), el presidente es Carsten Olsen. [6]
Historia
Copenhagen Suborbitals fue fundada en 2008 por Kristian von Bengtson y el ahora deshonrado Peter Madsen (que luego fue condenado por asesinar a Kim Wall ) como un proyecto sin fines de lucro financiado por la multitud en el que se describían en detalle aspectos importantes de la operación en blogs [7 ] [8] y conferencias. [9]
El 23 de febrero de 2014, la junta de Copenhagen Suborbitals anunció que Kristian von Bengtson había dejado el grupo, después de pelearse con Madsen. En junio de 2014 Madsen también abandonó el grupo, después de años de desacuerdo con el resto de miembros del grupo. Desde entonces, Madsen no ha tenido ninguna conexión con Copenhagen Suborbitals. [10]
Cohetes y motores
Spica
En 2014, Copenhagen Suborbitals se decidió por el diseño básico de su primer cohete y cápsula espacial tripulados. El cohete se llamará Spica y tendrá una altura de 12 a 14 m con un diámetro de 950 mm. Será propulsado por la clase de motor BPM-100, utilizando oxígeno líquido como oxidante y etanol como combustible, produciendo 100 kilonewtons de empuje. Es probable que cuente con tanques de purga de presión, optimizados por un sistema de regulación de presión dinámica (DPR), pero las bombas turbo también son una posibilidad, aunque son difíciles de construir. El control de vuelo será vectorizado de empuje a través de un motor de cardán. El cohete estará completamente guiado por software y electrónicos construidos en casa. La mayoría de los sistemas y la tecnología se probarán inicialmente en los cohetes más pequeños de la clase Nexø en 2016/18. La cápsula espacial tendrá un diseño tubular como su predecesor Tycho Brahe, pero su mayor diámetro permitirá al astronauta asumir una posición sentada durante el lanzamiento y reentrada, para resistir las fuerzas G.
BPM-2 y BPM-5
En 2014/2015, el grupo diseñó, construyó y probó una serie de motores más pequeños con un empuje nominal de 2 y 5 kN. La clase BPM-5 volará en los cohetes Nexø I y II en 2016/2018, allanando el camino para el cohete y el motor Spica, mucho más grandes. El propósito era validar el rendimiento y el funcionamiento de la nueva dirección de diseño del motor del grupo. Las pruebas tuvieron un gran éxito, con resultados que superaron las expectativas. También se probaron diferentes aditivos de combustible (como TEOS ), así como diferentes materiales de paletas de chorro. Los motores BPM son motores de cohetes bilíquidos que utilizan LOX y etanol , refrigerados de forma regenerativa por el combustible de etanol. Los disparos de prueba de primavera / verano de 2015 utilizaron purga de presión pasiva, y en el invierno de 2015/2016 continuarán los disparos de prueba con un sistema de regulación de presión dinámica (DPR), que luego volará en el cohete Nexø II en la primavera de 2018.
Motores y propulsor 2008-2014
De 2008 a 2012, el grupo basó el trabajo en un cohete híbrido , utilizando oxígeno líquido (LOX) como oxidante . Originalmente, el cohete HEAT-1X iba a ser alimentado por cera de parafina , pero una prueba en tierra el 28 de febrero de 2010 reveló que parte de la cera de parafina se había derretido solo parcialmente, en lugar de evaporarse. El resultado fue que HEAT-1X tenía menos potencia de la esperada. El 16 de mayo de 2010 se llevó a cabo una prueba de disparo en tierra de HEAT-1X-P (P para poliuretano ). Fue positivo, el poliuretano tenía la potencia adecuada pero mostró una fuerte oscilación . Hasta 2011, el grupo había realizado más de 30 pruebas de varios tipos de motores en su instalación de pruebas de motores de cohetes en Refshaleøen . En otoño de 2012, se probó un motor conceptual que utilizaba ácido nítrico fumante blanco y alcohol furfurílico utilizando una configuración de prueba estática. [11] En 2012 se decidió cambiar a motores bi-propulsores de combustible líquido que funcionan con oxígeno líquido y etanol.
HATV
El HATV (Hybrid Atmospheric Test Vehicle) era un propulsor híbrido de 220 mm de diámetro, utilizado con fines de prueba, es un tercio del tamaño del cohete HEAT. Produce un empuje de aproximadamente 12 kN en un tiempo de combustión de 20 segundos. [ cita requerida ]
CALOR-1X
HEAT 1X ( Hybrid Exo Atmospheric Transporter ) [12] fue el módulo propulsor de cohetes , destinado a lanzar la cápsula espacial Tycho Brahe al espacio, la combinación se conoce como HEAT-1X TYCHO BRAHE. El diseño del cohete fue el resultado de numerosas pruebas de refuerzo estático del combustible epóxico sólido y el oxidante líquido óxido nitroso . Una combinación que también se utilizó en el cohete de prueba a escala HATV ( Vehículo de prueba atmosférico híbrido ) que tenía solo un tercio del tamaño del HEAT. La estabilización del cohete se realizó mediante rodillos , un mecanismo que también se utiliza para estabilizar los misiles. El cohete se lanzó con éxito el 3 de junio de 2011, pero la prueba se abortó a una altitud de 2,8 km.
TM-65 y TM-65 IIA y TM-65 IIB
TM-65 y TM6-5 IIA / B eran motores propulsores líquidos que usaban etanol al 75% y oxígeno líquido (LOX) como oxidante . Estos motores produjeron alrededor de 65 kN de empuje. [13] Las primeras pruebas estáticas se realizaron en mayo de 2012. Un motor TM65 II era para HEAT-2X y otro para HEAT-1600 LE. El motor TM-65 pasó la prueba sin daños y se disparó hasta al 50% de su empuje nominal. El grupo planeó repetir la prueba con niveles de empuje más altos, hasta que la clase TM-65 en 2014 fue abandonada en favor del concepto de motor BPM-100. [14] [ necesita actualización ]
CALOR-2X
El HEAT-2X fue un cohete construido para probar en vuelo el motor TM-65. Se planeó llevar una maqueta de cápsula espacial de 80 kg a escala 1: 3, TDS-80, a la estratosfera.
El cohete no voló porque sufrió un incendio en el motor durante una prueba estática en el verano de 2014. La boquilla del cohete implosionó y se abrió una costura de soldadura, lo que provocó la expulsión de todo el combustible de etanol (unos 500 L) en solo tres segundos, lo que resultó en un gran incendio que dañó la parte del cohete. La avería del motor y el consiguiente incendio se filmaron [15] de cerca con una cámara de alta velocidad, que aunque quemada por fuera, sobrevivió al infierno lo suficiente como para recuperar la película.
HEAT-1600 LE y HEAT-1600
El HEAT-1600 LE y HEAT-1600 (después del diámetro de 1600 mm de los cohetes), fueron el concepto de cohete más grande del grupo, y estaban en preproducción en 2013. Sin embargo, el concepto de cohete y cápsula de 1600 mm de diámetro fue abandonado en 2014, a favor del cohete y la cápsula Spica de 950 mm de diámetro. HEAT-1600 LE iba a ser una versión de tamaño completo del HEAT-1600 con un solo motor TM-65. El HEAT-1600 fue planeado para volar con un solo motor de 260 kN o un grupo de 4 motores TM-65 alimentados por turbobombas en una sola etapa. [dieciséis]
Cápsulas espaciales
Tycho Brahe
La micro nave espacial (MSC), llamada Tycho Brahe en honor al astrónomo danés , tiene un casco de acero a presión, con espacio para un pasajero. El pasajero podría ver el exterior a través de una cúpula de metacrilato . [12] El ocupante volaría en una posición medio de pie / medio sentado, en un asiento especialmente diseñado y con pantalones anti-G para evitar el desmayo . Otro compartimento contiene tanto el paracaídas de caída de alta velocidad como los paracaídas principales de baja velocidad para la desaceleración. El gran volumen del MSC proporcionará la flotabilidad en el agua al aterrizar.
El primer MSC fue bautizado como "Tycho Brahe 1" y su primer vuelo fue sin tripulación utilizando un maniquí de prueba de choque . [17] Un nuevo MSC de aluminio llamado MAX-1 que lleva el nombre de Maxime Faget estaba en desarrollo, pero ha sido abandonado, según el grupo, debido a los problemas fisiológicos asociados con la rápida aceleración de un humano en posición de pie. [18] La nave está ahora en exhibición en el Planetario Tycho Brahe en Copenhague. [19]
Tycho Deep Space
Tycho Deep Space es una cápsula espacial desarrollada por Kristian von Bengtson . La primera versión oficialmente nombrada "Beautiful Betty" por Mikael Bertelsen , el protector de la cápsula. [20] La cápsula sin tripulación fue lanzada el 12 de agosto de 2012 en el mar por un sistema de lanzamiento de escape de prueba , frente a la costa de Bornholm . El lanzamiento no proporcionó suficiente altura para que el paracaídas se desplegara y la cápsula resultó parcialmente dañada por el impacto con el mar. La cápsula tiene 2 m de diámetro, lo que permite que un astronauta esté en una posición horizontal en relación con la aceleración durante el lanzamiento y el aterrizaje.
Misiones
El grupo se centró originalmente en el lanzamiento desde un puerto espacial terrestre como Andøya , Kiruna o Islandia [21] Sin embargo, el enfoque se centró en un lanzamiento marítimo, justo fuera de las aguas territoriales de Dinamarca. Las autoridades danesas otorgaron un permiso para el lanzamiento, pero la primera opción, el Mar del Norte , una posibilidad sugerida por la Administración de Aviación Civil Danesa ( Statens Luftfartsvæsen ), fue rechazada en 2009 por la Autoridad Marítima Danesa ( Søfartsstyrelsen ). Prefirieron otra área y luego dieron un permiso formal y por escrito para lanzar desde el polígono de tiro militar ESD138 / ESD139, que se encuentra en la posición 55 ° 02′57 ″ N 15 ° 36′11 ″ E / 55.04917 ° N 15.60306 ° E / 55.04917; 15.60306en el Mar Báltico . [ cita requerida ] Está a las afueras de Nexø en la isla danesa de Bornholm y, por lo tanto, se le conoce como Spaceport Nexø. Luego, el CS tuvo que construir una plataforma de lanzamiento móvil flotante (MLP), llamada Sputnik en honor a la nave espacial soviética, que fue el primer satélite artificial que se puso en órbita. Sus campañas de lanzamiento incluyen los siguientes barcos: [ cita requerida ]
- MLP-Sputnik , al principio tuvo que ser remolcado, pero luego instaló dos motores diesel, y ahora navega por sus propios medios.
- MHV Hjortø , un buque de la Guardia Nacional Naval que sirve como buque de control de misión y de recuperación.
- Dos pequeñas embarcaciones neumáticas de casco rígido .
2010: el primer intento de lanzamiento
El primer lanzamiento de prueba a gran escala destinado a 30 km de altitud estaba previsto que se llevara a cabo frente a la costa de Bornholm entre el 30 de agosto y el 13 de septiembre de 2010. [22] El vehículo llevaba un maniquí de prueba de choque "Rescue Randy" en lugar de un piloto humano. , con vuelo con tripulación no planeado desde hace algunos años. Los criterios de éxito fueron la finalización del viaje por mar y la cuenta atrás con el lanzamiento y la recuperación planificados como bonificación. [23]
El martes 31 de agosto de 2010, el submarino danés UC3 Nautilus de construcción privada empujó la plataforma de lanzamiento Sputnik que transportaba el cohete y la nave espacial desde Copenhague hacia el área de lanzamiento cerca de Nexø , Bornholm . [24]
Se hizo un intento de lanzamiento el domingo 5 de septiembre de 2010, 14:43 CEST , [25] pero el motor no pudo arrancar debido a una falla de la válvula LOX que se supone que es causada por un calentamiento insuficiente de la válvula. El diseño incluía un secador de pelo de consumo para descongelar la válvula LOX; en efecto, no fue el secador de pelo, sino su fuente de alimentación lo que falló. [26]
El grupo prometió volver al año siguiente para intentar el lanzamiento nuevamente. [27]
2011: Primer vuelo del HEAT-1X Tycho Brahe
Habiendo hecho actualizaciones sobre el cohete y la válvula, y con MLP-Sputnik bajo su propio poder, y un barco de apoyo, el grupo zarpó de nuevo hacia el puerto espacial Nexø el 28 de mayo a las 4:50 am. Volvieron a encontrarse con MHV Hjortø , un Buque de la Guardia Nacional Naval que sirve como buque de control y recuperación de la misión . El segundo intento de lanzamiento fue más exitoso y el vuelo inaugural tuvo lugar el 3 de junio de 2011, a las 16:32 hora local (CEST) (14:32 GMT). El cohete HEAT-1X despegó y ascendió a una altitud de sólo 2,8 km, [28] porque Mission Control tuvo que apagar el motor después de 21 segundos. [29]
Misiones 2012
Vuelo SMARAGD
El cohete SMARAGD ( esmeralda en danés) es un cohete de dos etapas de 5,7 metros [30] que pesa 160 kg, destinado a alcanzar una altitud de 8 km, [31] que se utilizó para probar varios aspectos tecnológicos de la operación. El 27 de julio de 2012, el equipo partió de Nexø hacia el sitio de lanzamiento, con la intención de lanzar el cohete SMARAGD. [32] [33] Después de algunos problemas iniciales con el control de lanzamiento remoto, [34] el cohete se lanzó con éxito justo después de la 1 pm [35] [36] y alcanzó la altitud máxima de 8.2 km. [37] Fue evidente poco después del despegue que la nariz, que contenía componentes electrónicos, se rompió durante el lanzamiento, posiblemente debido a la gran aceleración de unos 20 g estimados. [38]
Vuelo Tycho Deep Space / LES
El 12 de agosto de 2012 a las 09:18, se lanzó la cápsula espacial Tycho Deep Space para probar un sistema de escape de lanzamiento . Sin embargo, el paracaídas no se desplegó correctamente y la cápsula resultó dañada en el impacto. [39] Varios medios de comunicación habían malinterpretado el calendario y proclamaron que el lanzamiento se había iniciado prematuramente debido a un error. [40] La prueba fue considerada parcialmente exitosa por el equipo, debido al exitoso lanzamiento del cohete y al fallido despliegue del paracaídas. [41] El lanzamiento se pudo seguir en vivo a través de transmisión en vivo desde varias cámaras de video, además, se instalaron cámaras de alta velocidad en el MLP. [42]
2013: desarrollo del sistema de orientación
Misión SAPPHIRE-1
SAPPHIRE-1 , una modificación del HATV, era un cohete de 4,5 m cuyo objetivo principal era probar el sistema de guía activa desarrollado por Copenhagen Suborbitals. [43] Se lanzó con éxito el 23 de junio de 2013. [44]
Nexø I
Nexø I se lanzó el sábado 23 de julio de 2016 con el motor BPM-5 inaugural. Fue un éxito parcial. El suministro de oxígeno líquido al motor fue insuficiente debido a la evaporación parcial prematura. [45] [46]
Nexø II
El Nexø II se lanzó con éxito el 4 de agosto de 2018, con un motor BPM-5 ligeramente modificado. Alcanzó un apogeo de 8-12 km y se recuperó de forma segura en paracaídas. [47]
Metas y récords alcanzados
Los logros de Copenhagen Suborbitals incluyen:
- El cohete amateur más poderoso jamás volado.
- Primer cohete amateur volado con una carga útil de un maniquí de prueba de choque de tamaño completo .
- Comando de corte del primer motor principal (MECO) enviado, recibido y ejecutado por un cohete aficionado.
- Manejo y orquestación de un lanzamiento marítimo, por una organización de bajo presupuesto.
El 3 de octubre de 2013, Copenhagen Suborbitals recibió el premio "Breitling Milestone Trophy" de la Fédération Aéronautique Internationale en una ceremonia en Kuala Lumpur . [48] [49]
Grupo de apoyo
El 5 de octubre de 2010, un grupo independiente de entusiastas del espacio fundó el grupo de apoyo de suborbitales de Copenhague (CSS). El objetivo principal de este grupo es "apoyar a la CS económica, moral y prácticamente en su misión". Dos días después de su fundación, CSS alcanzó los 100 miembros. El 15 de noviembre de 2011 marcó un hito importante para CSS al alcanzar los 500 miembros. A principios de 2014, se registraron alrededor de 1000 miembros.
Al pagar una cantidad fija mensual, los miembros de Copenhagen Suborbitals Support ahora cubren la mayoría de los costos fijos del proyecto, además de donar varias formas de hardware. [50] En 2015, CS recibió el apoyo de 12.500 libras esterlinas al mes. [51]
Referencias
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enlaces externos
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