Foguete de sondagem

Um foguete de sondagem , no campo da astronáutica , é um foguete que descreve uma trajetória suborbital que permite medições e experimentos na alta atmosfera . É usado principalmente para estudá-lo in situ , para fazer observações astronômicas em faixas de ondas bloqueadas pela atmosfera da Terra, para realizar experimentos de microgravidade e para desenvolver instrumentos espaciais.

Operação

O foguete de sondagem é lançado verticalmente a partir de uma plataforma de lançamento móvel ou fixa adaptada ao modelo. Ele rapidamente ganhou altitude sob a pressão de seu motor de foguete . É estabilizado pela colocação em rotação. O foguete de sondagem pode ter vários estágios que são descartados conforme e quando. A fase de propulsão é relativamente curta (algumas dezenas de segundos). Assim que isso for concluído, a extremidade superior do foguete contendo a carga útil se separa do lançador. Os instrumentos são implantados e, em seguida, ligados. A fase de vôo útil que ocorre na alta atmosfera e no espaço dura no máximo quinze minutos. A carga útil após ter atingido o pico graças à velocidade adquirida a uma altitude entre algumas dezenas e alguns milhares de quilômetros (a altura máxima depende da potência do sistema de propulsão e da massa da carga útil) cai em direção ao solo seguindo um sino- trajetória moldada. A carga útil geralmente é recuperada com um pára - quedas que se abre quando está a apenas alguns quilômetros da superfície. Ao contrário de um lançador de satélite, um foguete de sondagem não dá velocidade suficiente para sua carga para permitir sua órbita.

Formulários

O foguete de sondagem é usado para realizar experimentos científicos ou para desenvolver instrumentos:

Estudo in situ da atmosfera superior e do espaço próximo .
Pesquisa em microgravidade .
Desenvolvimento de instrumentos espaciais.
Estudo sobre velocidades hipersônicas.
Astronomia nas bandas de ondas absorvidas pela atmosfera.
Estudo de ventos e luzes polares , como na imagem ao lado, onde os testes são realizados dispersando uma pequena quantidade de trimetilalumínio (menor que para uma queima de fogos de artifício), então em 2019 com um bário / estrôncio se ionizando quando exposto ao sol é usava.

Vantagens do foguete de sondagem

O foguete-sonda compete com o satélite artificial , balões estratosféricos e observações feitas do solo. Suas principais vantagens são:

geralmente baixo custo e tempo de implementação rápido.
medição in situ das características da mesosfera terrestre e da termosfera inferior inacessíveis por outros meios.
implementação rápida e de baixo custo para observações ópticas de fontes astronômicas, o Sol e planetas em comprimentos de onda bloqueados pela atmosfera da Terra; ultravioleta , raios X , raios gama , infravermelho .
capacidade de lançar cargas úteis pesadas (acima de 500 kg ) usando um lançador de baixo custo.
medições que podem ser realizadas em regiões remotas (por exemplo, os pólos terrestres) graças à mobilidade das instalações de lançamento que permitem visar fenômenos como luzes polares, ciclones ou outros.
medições do meio ambiente realizadas em velocidades relativamente baixas (em comparação com um satélite artificial).
capacidade de medir um perfil atmosférico vertical.
possibilidade de recuperação da carga útil e reaproveitamento dos instrumentos da carga útil.

Histórico

A primeira é a exploração (ou sondagem) da alta atmosfera, que nem balões (que atingem o pico em torno de 40 km ), nem satélites (que orbitam além de 200 km ) alcançam .

O primeiro conhecimento do ambiente terrestre ( ionosfera , magnetosfera , etc.) são adquiridos desta forma pelo Estados Unidos ea União Soviética meados XX th século , utilizando entre outras versões modificadas do míssil balístico V2 alemão .

Desde então, milhares de foguetes de sondagem foram lançados ao redor do mundo para fins científicos ( geofísica , aeronomia , meteorologia , astronomia , física solar e até biologia usando cobaias : gatos , macacos , ratos , etc.).

Características técnicas

Programas nacionais

Programa de espanhol

A Espanha desenvolveu o INTA-255 na década de 1960, seguido pelo INTA-300 e o INTA-100 .

Programa de francês

Por sua vez, a França realizou durante quinze anos (aproximadamente entre 1960 e 1975 ) um importante programa de pesquisa científica e tecnológica com centenas de foguetes de sondagem ( Centaur , Dragon , Éridan e Véronique ) lançados de território francês ( Levant Island , Kourou , Kerguelen Ilhas , Terre Adélie ), Argélia ( Hammaguir , Béchar , Reggane ) e durante campanhas no exterior ( Brasil , Noruega , Islândia , etc.).

Programa europeu

A Agência Espacial Europeia decidiu em 1982 , um programa de pesquisa de microgravidade com a sonda Texus (in) e, desde 1991 , Maxus da base de Esrange na Suécia .

A Agência Espacial Europeia e o centro de pesquisa aeroespacial alemão DLR escolheram a Astrium (atualmente Airbus Defence and Space ) como contratante principal para missões comerciais usando foguetes de sondagem que começaram em 1988.

Na Holanda , a equipe de alunos Delft Aerospace Rocket Engineering da Delft University of Technology está trabalhando no programa Stratos. Esses foguetes-sonda atingem 21,5 km em 2015 e o programa pretende chegar ao espaço em 2019 com o Stratos IV.

Pesquisa em microgravidade

O segundo tipo de aplicação diz respeito à pesquisa em microgravidade (que muitas vezes é confundida com microgravidade ). Nesse caso, aproveita-se a baixíssima gravidade residual observada na parte superior da trajetória, quando a propulsão cessa e o atrito aerodinâmico é reduzido ainda mais.

Dependendo do vôo, podemos obter uma microgravidade que pode ir até g , e por um período de até vários minutos (13 minutos no máximo no caso do foguete Maxus por exemplo). É uma aplicação mais recente que a anterior, que permite aos cientistas preparar experimentos convocados para voar em um veículo espacial do tipo ônibus espacial ou satélite . As aplicações dizem respeito principalmente à ciência dos materiais (experimentos de fusão e solidificação ) e são de particular interesse para os Estados Unidos, Japão e Europa . $10 ^ {{- 4}}$

Notas e referências

Lei francesa: decreto de 20 de fevereiro de 1995 relativo à terminologia das ciências e técnicas espaciais.

(em) " Soando foguete da missão irá traçar Aurora Winds " , NASA (acessado em 1 st junho 2019 ) .
(em) " Visão geral do programa de sonda de foguetes da NASA: " , NASA (acessado em 14 de junho de 2017 )
" Sondagem de foguetes " , no Airbus Defense and Space (acessado em 7 de fevereiro de 2014 ) .

Bibliografia

(pt) William R. Corliss, NASA SOUNDING ROCKETS, 1958-1968: A Historical summary , NASA History office,1971.
CNES, Instituto Francês de História do Espaço, Association Amicale des Anciens du CNES, Os primórdios da pesquisa espacial francesa: na época das sondagens de foguetes , Paris, Editions Edite,2007, 398 p. ( ISBN 978-2-84608-215-0 ).
(pt) Günther Seibert, The History of Sounding Rockets and their Contribution to European Space Research , ESA Publications Division,2005, 75 p. ( ISBN 92-9092-550-7 , leia online ) - Programa de investigação científica realizado por foguetes de sondagem de agências espaciais europeias até ao início dos anos 2000.

Veja também

links externos