Hangzó rakéta

Az asztronautika területén egy hangzó rakéta egy olyan szuborbitális pályát leíró rakéta, amely lehetővé teszi a méréseket és kísérleteket a légkör felső részén . Elsősorban in situ tanulmányozására , csillagászati megfigyelések elvégzésére a Föld légköre által blokkolt hullámsávokban, mikrogravitációs kísérletek elvégzésére és űreszközök kifejlesztésére szolgál.

Művelet

A hangzó rakétát függőlegesen, a modellhez igazított mobil vagy fix indítópadról indítják. Ez a gyorsan szerzett magasságban nyomása alatt a rakéta . Forgatással stabilizálódik. A hangzó rakétának több szakasza lehet, amelyeket akkor és mikor dobnak le. A propulziós szakasz viszonylag rövid (néhány tíz másodperc). Miután ez befejeződött, a hasznos rakományt tartalmazó rakéta felső vége leválik a hordozórakétáról. A műszereket kioldják, majd bekapcsolják. A hasznos légifázis, amely a légkör felső részében és az űrben zajlik, legfeljebb tizenöt percig tart. A hasznos teher a tized és néhány ezer kilométer közötti magasságban elért sebességnek köszönhetően (a maximális magasság a meghajtórendszer teljesítményétől és a hasznos teher tömegétől függ) harangot követően visszaesik a földre. alakú pálya. A hasznos teher általában ejtőernyővel szerezhető be, amely akkor indul ki, ha csak néhány kilométerre van a felszíntől. A műholdas hordozórakétával ellentétben a hangzó rakéta nem ad elegendő sebességet hasznos terhelésének ahhoz, hogy keringhessen.

Alkalmazások

A hangzó rakétát tudományos kísérletek elvégzésére vagy eszközök kifejlesztésére használják:

In situ vizsgálata a felső légkörben, és közel helyet .
Kutatás a mikrogravitációban .
Űreszközök fejlesztése.
Tanulmány a hiperszonikus sebességről.
Csillagászat a légkör által elnyelt hullámsávokban.
A szelek és a sarki fények vizsgálata , mint a szemközti képen, ahol a vizsgálatokat kis mennyiségű trimetil-alumínium (kevesebb, mint egy tűzijáték esetén) diszpergálásával végzik , majd 2019-ben a bárium / stroncium napsugárzás hatására ionizálódik. használt.

A hangzó rakéta előnyei

A hangzó rakéta versenyben áll a mesterséges műholddal , a sztratoszférikus léggömbökkel és a földről végzett megfigyelésekkel. Fő előnyei:

általában alacsony költség és gyors megvalósítási idő.
a földi mezoszféra és az egyéb módon elérhetetlen alsó termoszféra jellemzőinek in situ mérése .
gyors és olcsó megvalósítás csillagászati források, a Nap és a bolygók optikai megfigyelésére a Föld légköre által blokkolt hullámhosszakon; ultraibolya , röntgensugarak , gammasugarak , infravörös .
képesség nehéz (több mint 500 kg ) hasznos teher alacsony költségű hordozórakétával történő elindítására .
mérések, amelyek távoli régiókban (például a földi oszlopokban) végezhetők el az indítóberendezések mobilitásának köszönhetően, lehetővé téve olyan jelenségek megcélzását, mint a sarki fények, ciklonok vagy mások.
a környezeti környezet mérése viszonylag alacsony sebességgel (egy mesterséges műholdhoz képest).
függőleges légköri profil mérésének képessége.
a hasznos teher visszaszerzésének és a hasznos teher eszközeinek újrafelhasználásának lehetősége.

Történelmi

Az első a felső légkör feltárása (vagy megszólaltatása), amelyet sem léggömbök (amelyek csúcspontja 40 km körül van ), sem műholdak (amelyek 200 km-en túl keringenek ) nem érnek el .

Az első ismereteket a földi környezetről ( ionoszféra , magnetoszféra stb.) Az Egyesült Államok és a Szovjetunió szerezte meg ily módon a XX . Század közepén , a V2 ballisztikus rakéta német módosított változatainak felhasználásával .

Azóta több ezer rakétaszondák indult a világ tudományos célokra ( geofizika , aeronomy , meteorológia , csillagászat , napenergia fizika és még a biológia segítségével tengerimalacok : macskák , majmok , patkányok , stb.)

Technikai sajátosságok

Nemzeti programok

Spanyol program

Spanyolország az 1960-as években fejlesztette ki az INTA-255-öt , amelyet az INTA-300 és az INTA-100 követett .

Francia program

Franciaország a maga részéről tizenöt éven át (kb. 1960 és 1975 között ) hajtott végre egy fontos tudományos és technológiai kutatási programot, több száz hangzó rakétával ( Centaur , Dragon , Éridan és Véronique ), amelyeket Franciaország területéről ( Levant-sziget , Kourou , Kerguelen ) indítottak el. szigetek , Terre Adélie ) algériai ( Hammaguir , Béchar , Reggane ) és kampány idején külföldön ( Brazília , Norvégia , Izland , stb.)

Európai program

Az Európai Űrügynökség úgy döntött, 1982 , a súlytalanságban kutatási programot a hangzó Texus (in) , és mivel 1991 , Maxus az alapja Esrange a svéd .

Az Európai Űrügynökség és a DLR német űrkutatási központ az Astriumot (jelenleg Airbus Defense and Space ) választja fővállalkozónak a hangzó rakétákat használó kereskedelmi feladatokra, amelyek 1988-ban kezdődtek.

A holland , a hallgató csapat Delft Aerospace Engineering Rocket a Delft University of Technology dolgozik a Stratos programot. Ezek a hangzó rakéták 2015-ben elérik a 21,5 km-t , és a program célja az űr elérése 2019-ben a Stratos IV-vel.

Kutatás a mikrogravitációban

A második típusú alkalmazás a mikrogravitáció kutatására vonatkozik (amelyet gyakran összekevernek a mikrogravitációval ). Ebben az esetben a pálya felső részén megfigyelhető nagyon alacsony maradék gravitációt használják ki , amikor a meghajtás megszűnik, és az aerodinamikai súrlódás tovább csökken.

A repüléstől függően kaphatunk mikrogravitációt, amely akár g- ig is lecsökkenhet, akár több percig is ( például a Maxus rakéta esetében legfeljebb 13 percig ). Ez egy újabb alkalmazás, mint az előző, amely lehetővé teszi a tudósok számára, hogy kísérleteket készítsenek arra, hogy űrrepülőgépes vagy műholdas típusú űrjárművön repüljenek . Az alkalmazások elsősorban az anyagtudományra ( fúziós és szilárdulási kísérletek ) vonatkoznak, és különösen az Egyesült Államokat, Japánt és Európát érdeklik . $10 ^ {{- 4}}$

Megjegyzések és hivatkozások

Francia törvény: 1995. február 20-i rendelet az űrtudományok és technikák terminológiájáról.

(in) " Hangzó rakéta küldetés Trace Auroral Winds " , a NASA (megajándékozzuk 1 -jén június 2019 ) .
(in) "A NASA hangjelző rakétaprogramjának áttekintése: " , NASA (megtekintve 2017. június 14-én )
" Hangzó rakéták " , az Airbus Defense és az űrkutatásról (hozzáférés : 2014. február 7. ) .

Bibliográfia

(en) William R. Corliss, a NASA SOUNDING ROCKETS, 1958-1968: Történelmi összefoglaló , a NASA Történelmi irodája,1971.
CNES, Francia Űrtörténeti Intézet, Association Amicale des Anciens du CNES, A francia űrkutatás kezdetei: rakéták hangzásának idején , Párizs, Editions Edite,2007, 398 p. ( ISBN 978-2-84608-215-0 ).
en) Günther Seibert, A hangzó rakéták története és hozzájárulásuk az európai űrkutatáshoz , ESA Publications Division,2005, 75 p. ( ISBN 92-9092-550-7 , online olvasás ) - Tudományos kutatási program, amelyet az európai űrügynökségek által küldött rakéták hajtottak végre a 2000-es évek elejéig.

Lásd is

Kapcsolódó cikkek

Külső linkek