Rachetă sonoră

O rachetă sonoră , în domeniul astronauticii , este o rachetă care descrie o traiectorie suborbitală care permite efectuarea de măsurători și experimente în atmosfera superioară . Este folosit în principal pentru a-l studia in situ , pentru a face observații astronomice în benzi de unde blocate de atmosfera Pământului, pentru a efectua experimente de microgravitație și pentru a dezvolta instrumente spațiale.

Operațiune

Racheta sonoră este lansată vertical de pe o platformă de lansare mobilă sau fixă adaptată modelului. A câștigat rapid altitudine sub presiunea motorului său de rachetă . Se stabilizează prin setarea în rotație. Racheta sonoră poate avea mai multe etape care sunt abandonate ca și când. Faza propulsivă este relativ scurtă (câteva zeci de secunde). Odată ce acest lucru este finalizat, capătul superior al rachetei care conține sarcina utilă se desprinde de lansator. Instrumentele sunt instalate și apoi pornite. Faza utilă de zbor care are loc în atmosfera superioară și în spațiu durează maximum cincisprezece minute. Sarcina utilă după ce a atins vârful datorită vitezei dobândite la o altitudine cuprinsă între câteva zeci și câteva mii de kilometri (înălțimea maximă depinde de puterea sistemului de propulsie și de masa sarcinii utile) cade spre sol urmând un clopot - traiectorie în formă. Sarcina utilă este de obicei recuperată cu o parașută care se instalează atunci când este la doar câțiva kilometri de la suprafață. Spre deosebire de un lansator de satelit, o rachetă sonoră nu dă suficientă viteză sarcinii sale utile pentru a permite orbitarea sa.

Aplicații

Racheta sonoră este utilizată pentru a efectua experimente științifice sau pentru a dezvolta instrumente:

Studiu in situ al atmosferei superioare și al spațiului apropiat .
Cercetări în microgravitație .
Dezvoltarea instrumentelor spațiale.
Studiu asupra vitezelor hipersonice.
Astronomia în benzile de unde absorbite de atmosferă.
Studiul vânturilor și al luminilor polare , ca în imaginea opusă, unde testele sunt efectuate prin dispersarea unei cantități mici de trimetilaluminiu (mai puțin decât pentru un foc de artificii), apoi în 2019 cu un bariu / stronțiu care devine ionizant atunci când este expus la lumina soarelui. folosit.

Avantajele rachetei sonore

Racheta sonoră concurează cu satelitul artificial , baloanele stratosferice și observațiile făcute de la sol. Principalele sale avantaje sunt:

în general, costuri reduse și timp rapid de implementare.
măsurarea in situ a caracteristicilor mezosferei terestre și a termosferei inferioare inaccesibile prin alte mijloace.
implementare rapidă și cu costuri reduse pentru observații optice ale surselor astronomice, ale Soarelui și ale planetelor în lungimi de undă blocate de atmosfera Pământului; ultraviolete , raze X , raze gamma , infraroșu .
capacitatea de a lansa sarcini utile grele (peste 500 kg ) folosind un lansator cu cost redus.
măsurători care pot fi efectuate în regiuni îndepărtate (de exemplu, polii terestri) datorită mobilității facilităților de lansare, făcând posibilă vizarea unor fenomene precum luminile polare, ciclonii sau altele.
măsurători ale mediului ambiant efectuate la viteze relativ mici (comparativ cu un satelit artificial).
capacitatea de a măsura un profil atmosferic vertical.
posibilitatea recuperării sarcinii utile și reutilizării instrumentelor sarcinii utile.

Istoric

Primul este explorarea (sau sondarea) atmosferei superioare, la care nu ajung nici baloanele (care ating vârful în jur de 40 km ), nici sateliții (care orbitează peste 200 km ).

Prima cunoaștere a mediului terestru ( ionosfera , magnetosfera , etc.) sunt achiziționate în acest fel de către Statele Unite și Uniunea Sovietică la mijlocul XX - lea secol , folosind , printre alte versiuni modificate ale rachetelor balistice V2 german .

De atunci, mii de rachete sonore au fost lansate în întreaga lume în scopuri științifice ( geofizică , aeronomie , meteorologie , astronomie , fizică solară și chiar biologie folosind cobai : pisici , maimuțe , șobolani etc.).

Caracteristici tehnice

Programe naționale

Program spaniol

Spania a dezvoltat INTA-255 în anii 1960, urmată de INTA-300 și INTA-100 .

Program francez

La rândul său, Franța a desfășurat timp de cincisprezece ani (aproximativ între 1960 și 1975 ) un important program de cercetare științifică și tehnologică cu sute de rachete sonore ( Centaur , Dragon , Éridan și Véronique ) lansate de pe teritoriul francez ( Insula Levant , Kourou , Kerguelen Islands , Terre Adélie ), algeriană ( Hammaguir , Béchar , Reggane ) și în timpul campaniilor în străinătate ( Brazilia , Norvegia , Islanda etc.).

Program european

Agenția Spațială Europeană a decis , în 1982 , un program de cercetare microgravitatie cu sondare Texus (în) și, începând cu 1991 , Maxus de la baza Esrange în Suedia .

Agenția Spațială Europeană și centrul de cercetare aerospațială german DLR alege Astrium ( în prezent , Airbus și Apărare ) , ca prim contractor pentru misiuni comerciale care folosesc rachete de sondare care a început în 1988.

În Olanda , echipa studențească Delft Aerospace Rocket Engineering din Universitatea de Tehnologie Delft lucrează la programul Stratos. Aceste rachete sonore ating 21,5 km în 2015 și programul își propune să ajungă în spațiu în 2019 cu Stratos IV.

Cercetări în microgravitație

Al doilea tip de aplicație se referă la cercetarea în microgravitație (care este adesea confundată cu microgravitatea ). În acest caz, se profită de greutatea reziduală foarte mică observată în partea superioară a traiectoriei, atunci când propulsia încetează și fricțiunea aerodinamică este redusă în continuare.

În funcție de zbor, putem obține o microgravitație care poate coborî până la g și pentru o perioadă de până la câteva minute (maximum 13 minute în cazul rachetei Maxus, de exemplu). Este o aplicație mai recentă decât cea anterioară, care permite oamenilor de știință să pregătească experimente solicitate să zboare pe un vehicul spațial de navetă spațială sau de tip satelit . Aplicațiile se referă în principal la știința materialelor (experimente de fuziune și solidificare ) și prezintă un interes deosebit pentru Statele Unite, Japonia și Europa . $10 ^ {{- 4}}$

Note și referințe

Legea franceză: decret din 20 februarie 1995 referitor la terminologia științelor și tehnicilor spațiale.

(în) " Sondare Rocket Misiunea va Trace Aurorale Winds " , NASA (accesat la 1 st iunie 2019 ) .
(în) " Prezentare generală a programului NASA Sounding Rocket: " , NASA (accesat la 14 iunie 2017 )
„ Rachete sonore ” , pe Airbus Defense and Space (accesat la 7 februarie 2014 ) .

Bibliografie

(ro) William R. Corliss, NASA SOUNDING ROCKETS, 1958-1968: Un rezumat istoric , biroul NASA History,1971.
CNES, Institutul francez de istorie spațială, Association Amicale des Anciens du CNES, Începuturile cercetării spațiale franceze: în timpul rachetelor sonore , Paris, Editions Edite,2007, 398 p. ( ISBN 978-2-84608-215-0 ).
(ro) Günther Seibert, Istoria rachetelor sonore și contribuția lor la cercetarea spațială europeană , Divizia Publicații ESA,2005, 75 p. ( ISBN 92-9092-550-7 , citit online ) - Program de cercetare științifică derulat de rachete sonore de la agențiile spațiale europene până la începutul anilor 2000.

Vezi și tu

Articole similare

linkuri externe