Un cohete sonda o cohetesonda , a veces llamado un cohete de investigación , es un cohete portador instrumento diseñado para tomar mediciones y realizar experimentos científicos durante su suborbital de vuelo. Los cohetes se utilizan para transportar instrumentos de 48 a 145 km (30 a 90 millas) [1] sobre la superficie de la Tierra, la altitud generalmente entre los globos meteorológicos y los satélites ; la altitud máxima para los globos es de unos 40 km (25 millas) y la mínima para los satélites es de aproximadamente 121 km (75 millas). [2] Ciertos cohetes sonoros tienen un apogeo entre 1000 y 1500 km (620 y 930 millas), como elBlack Brant X y XII , que es el máximo apogeo de su clase. Los cohetes de sondeo a menudo usan motores de cohetes excedentes militares. [3] La NASA vuela rutinariamente el Terrier Mk 70 mejorado Orion mejorado , levantando cargas útiles de 270-450 kg (600-1,000 libras) en la región exoatmosférica entre 97 y 201 km (60 y 125 millas). [4]
Etimología
El origen del término proviene del vocabulario náutico al sonido , que consiste en lanzar una línea ponderada desde un barco al agua para medir la profundidad del agua. El término en sí tiene sus raíces etimológicas en el lenguas romances palabra por sonda , de los cuales hay sustantivos sonda y la sonda y verbos como sondear que significa "hacer una encuesta o un sondeo". Sonar en el contexto de un cohete equivale a "tomar una medida". [3]
Diseño
Los elementos básicos de un cohete sonoro son un motor de cohete de combustible sólido y una carga útil científica . [3] Los cohetes más grandes y de mayor altitud tienen dos o tres etapas para aumentar la eficiencia y la capacidad de carga útil. La parte de caída libre del vuelo es una trayectoria elíptica con un eje vertical mayor que permite que la carga útil parezca flotar cerca de su apogeo . [2] El tiempo medio de vuelo es inferior a 30 minutos; generalmente entre cinco y 20 minutos. [2] El cohete consume su combustible en la primera etapa de la parte ascendente del vuelo, luego se separa y cae, dejando la carga útil para completar el arco y regresar al suelo bajo un paracaídas . [3]
Ventajas
Los cohetes de sondeo son ventajosos para algunas investigaciones debido a su bajo costo, [2] corto tiempo de entrega (a veces menos de seis meses) [3] y su capacidad para realizar investigaciones en áreas inaccesibles para globos o satélites. También se utilizan como bancos de pruebas para equipos que se utilizarán en misiones de vuelos espaciales orbitales más caras y riesgosas . [2] El tamaño más pequeño de un cohete sonda también hace posible el lanzamiento desde sitios temporales, lo que permite estudios de campo en lugares remotos, e incluso en el medio del océano, si se dispara desde un barco. [5]
Aplicaciones
Meteorología
Las observaciones meteorológicas , hasta una altitud de 75 km, se realizan con cohetes sondas, una especie de cohete sonda para observaciones atmosféricas que consta de un cohete y una radiosonda . La sonda registra datos sobre temperatura , humedad , velocidad y dirección del viento , cizalladura del viento , presión atmosférica y densidad del aire durante el vuelo. También se pueden registrar datos de posición ( altitud y latitud / longitud ).
Los cohetes meteorológicos comunes son el Loki y el Super Loki , por lo general de 3,7 m de altura y propulsados por un motor de cohete de combustible sólido de 10 cm de diámetro . El motor del cohete se separa a una altitud de 1500 my el resto de las costas del cohete alcanza su apogeo (punto más alto). Puede ajustarse a una altitud de 20 km a 113 km.
Investigar
Los cohetes de sondeo se utilizan comúnmente para:
- Investigación en aeronomía , el estudio de la atmósfera superior , que requiere esta herramienta para realizar mediciones in situ en la atmósfera superior.
- Astronomía ultravioleta y de rayos X , que requieren estar por encima de la mayor parte de la atmósfera terrestre.
- Investigación de microgravedad que se beneficia de unos minutos de ingravidez en cohetes lanzados a altitudes de unos pocos cientos de kilómetros
- La teledetección de los recursos terrestres utiliza cohetes sonoros para obtener una vista sinóptica esencialmente instantánea del área geográfica bajo observación. [6]
Uso dual
Debido a la gran relevancia militar de la tecnología de misiles balísticos, siempre ha existido una estrecha relación entre los cohetes sonoros y los misiles militares. Es una tecnología típica de doble uso , que se puede utilizar tanto para fines civiles como militares. Durante la Guerra Fría , la República Federal de Alemania cooperó en este tema con países que no habían firmado el Tratado de No Proliferación de Armas Nucleares en ese momento, como Brasil, Argentina e India. En el curso de las investigaciones del movimiento pacifista alemán , esta cooperación fue revelada por un grupo de físicos en 1983. [7] La discusión internacional que se puso en marcha condujo al desarrollo del Régimen de Control de Tecnología de Misiles (MTCR) en el nivel de los estados del G7. Desde entonces, en el marco del MTCR se elaboran listas de equipos tecnológicos cuya exportación está sujeta a estrictos controles.
Operadores y programas
- El Centro Espacial Andøya en Noruega opera dos sitios de lanzamiento de cohetes con sonda, uno en Andøya y otro en Svalbard. Ha lanzado cohetes sonoros desde 1962.
- Poker Flat Research Range es propiedad de la Universidad de Alaska Fairbanks .
- El programa de cohetes de sonda británica Skylark comenzó en 1955 y se utilizó para 441 lanzamientos desde 1957 hasta 2005. Skylark 12, de 1976, podía elevar 200 kilogramos (440 libras) a 575 kilómetros (357 millas) de altitud. [8]
- El VSSC de ISRO desarrolló la serie de cohetes de sondeo Rohini a partir de 1967 que alcanzó altitudes de 500 km.
- Delft Aerospace Rocket Engineering de la Universidad Tecnológica de Delft opera el programa de cohetes de sondeo Stratos, que alcanzó los 21,5 km en 2015 y apunta a alcanzar los 100 km en 2019.
- El Instituto Australiano de Investigación Espacial ( ASRI ) opera un Programa de cohetes de sondeo pequeño (SSRP) para lanzar cargas útiles (principalmente educativas) a altitudes de aproximadamente 7 km.
- El Instituto Indio de Ciencia y Tecnología Espaciales (IIST) lanzó un cohete de sondeo (Vyom) en mayo de 2012, que alcanzó una altitud de 15 km. El Vyom Mk-II se encuentra en su etapa de diseño conceptual con el objetivo de alcanzar una altitud de 70 km con una capacidad de carga útil de 20 kg.
- La Universidad de Queensland opera cohetes con sonda Terrier-Orion (capaces de alcanzar altitudes superiores a 300 km) como parte de su investigación hipersónica HyShot.
- La Agencia Espacial Iraní operó su primer cohete con sonda en febrero de 2007.
- UP Aerospace opera el cohete de sondeo SpaceLoft XL que puede alcanzar altitudes de 225 km
- TEXUS y MiniTEXUS, programas de cohetes alemanes en Esrange para programas de investigación de microgravedad DLR y ESA
- Astrium opera misiones con cohetes de sondeo sobre una base comercial, como contratista principal de la ESA o del Centro Aeroespacial Alemán (DLR).
- MASER , programa de cohetes sueco en Esrange para los programas de investigación de microgravedad de la ESA
- MAXUS , programa de cohetes germano-sueco en Esrange para los programas de investigación de microgravedad de la ESA
- El SUPARCO de Pakistán lanzó la serie Rehbar de cohetes de sondeo desde 1962 hasta 1971. Se lanzaron un total de 200 cohetes.
- REXUS , programa de cohetes alemán-sueco en Esrange para programas experimentales de estudiantes de DLR y ESA
- El programa de cohetes de sondeo de la NASA
- La JAXA opera los cohetes de sondeo S-Series : S-310 / S-520 / SS-520.
- Estados Unidos / Nueva Zelanda empresa Rocket Lab desarrolló la serie ATEA altamente adaptables de los cohetes de sondeo para llevar cargas útiles de 5-70 kg a una altura de 250 km o superior
- Los cohetes Meteor se construyeron en Polonia entre 1963 y 1974.
- El cohete Kartika I fue construido y lanzado en Indonesia por LAPAN en 1964, convirtiéndose en el tercer cohete con sonda en Asia, después de los de Japón y Pakistán.
- La Unión Soviética desarrolló un extenso programa utilizando cohetes como el M-100 , el más utilizado hasta ahora; su sucesor por su estado sucesor, Rusia , es el MR-20 y más tarde el MR-30.
- Brasil ha estado lanzando sus propios cohetes con sonda desde 1965. La familia de cohetes más grande y más actual son los Sonda , que son la base de I + D para el lanzador de satélites VLS que pronto se lanzará en Brasil. Otros cohetes incluyen el VSB-30
- El cohete Paulet I fue construido y lanzado en Perú por la Comisión Nacional de Investigación y Desarrollo Aeroespacial (CONIDA) en 2006, convirtiéndose en el primer cohete con sonda del país y el tercer cohete en Sudamérica, después de los de Brasil y Argentina.
- La Experimental Sounding Rocket Association (ESRA) es una organización sin fines de lucro con sede en los Estados Unidos , opera el Concurso Intercolegial de Ingeniería de Cohetes (IREC) desde 2006. [9]
- ONERA en Francia lanzó un cohete sonoro con el nombre de Titus. Fue desarrollado para la observación del eclipse solar total en Argentina el 12 de noviembre de 1966. El Titus era un cohete de dos etapas con una longitud de 11,5 m, un peso de lanzamiento de 3,4 toneladas y un diámetro de 56 cm. Alcanzó una altura máxima de 270 kilómetros. El Titus fue lanzado dos veces en Las Palmas, Chaco durante el eclipse en colaboración con la agencia espacial argentina CNIE. [10]
- La Base de Cohetes Móvil del Centro Aeroespacial Alemán ( DLR MORABA ) diseña, construye y opera una variedad de tipos de cohetes con sonda y vehículos personalizados en apoyo de programas de investigación nacionales e internacionales.
- Interstellar Technologies es una empresa japonesa que está desarrollando el cohete sonda experimental MOMO.
Ver también
- Aerobee
- Astrobee
- Black Brant (cohete)
- Dardo impulsado
- Ingeniería de cohetes aeroespaciales de Delft
- Frank Malina
- Cohetería de alta potencia
- Dardo Hopi
- Kookaburra (cohete)
- Mesquito
- Cohete modelo
- Cohetes con sonido basados en Nike
- Laboratorio de cohetes
- Sonda
- Cohete Seliger
- Skylark (cohete)
- Cohete que suena V-2
- Familia VS-30
Referencias
- ^ nasa.gov Manual del programa de cohetes de sonda de la NASA, junio de 2005, p. 1
- ^ a b c d e "Descripción general del programa de cohetes de sonda de la NASA" . Programa de cohetes de sondeo de la NASA . NASA. 24 de julio de 2006 . Consultado el 10 de octubre de 2006 .
- ^ a b c d e Marconi, Elaine M. (12 de abril de 2004). "¿Qué es un cohete sonoro?" . Aviones de investigación . NASA . Consultado el 10 de octubre de 2006 .
- ^ Manual de cohetes de sondeo de la NASA
- ^ "Descripción general de cohetes de sondeo" . Programa de cohetes de sondeo de la Universidad Johns Hopkins . Consultado el 10 de octubre de 2006 .
- ^ Payne, BR; Baird, JL (1976). "Percepción remota de las capacidades de los cohetes de sondeo de los recursos terrestres". Revista Canadiense de Percepción Remota . 2 : 12-17. Código Bibliográfico : 1976CaJRS ... 2 ... 12P . doi : 10.1080 / 07038992.1976.10854945 .
- ^ Campbell, D. (5 de agosto de 1983). "Alemania ayuda a Brasil a la supremacía nuclear" (PDF) . New Statesman .
- ^ Serra, Jean-Jacques. "Cohetes que suenan alondras" . Cohetes en Europa . Consultado el 20 de mayo de 2021 .
- ^ "ESRA" . ESRA . Consultado el 29 de marzo de 2021 .
- ^ Wade, Mark. "Titus" . Astronautix . Consultado el 17 de mayo de 2020 .
enlaces externos
- Sondeo de cohetes en la página de EADS Astrium
- Artículo de la ESA sobre sondeo de cohetes
- 30 años de lanzamientos de cohetes sonoros en Esrange en Kiruna , Suecia
- Programa de cohetes de sonda de la NASA
- Contrato de operaciones de cohetes de sonda de la NASA
- NASA Sounding Rockets, 1958-1968: A Historical Summary (NASA SP-4401, 1971)
- Programa de cohetes de sondeo pequeño del Instituto Australiano de Investigaciones Espaciales
- UP Aeroespacial
- Programas de alemán, sueco y EADS-ST
- Programa MASER de la Corporación Espacial Sueca
- Cohetes de sondeo lanzados desde el Centro Espacial Andøya en Noruega
- Asociación de cohetes de sonda experimental (ESRA)