Звучащая ракета -Sounding rocket

Black Brant XII запускается с авиабазы ​​Уоллопс .

Ракета -зонд или ракетозонд , иногда называемая исследовательской ракетой или суборбитальной ракетой , представляет собой ракету-носитель, предназначенную для проведения измерений и проведения научных экспериментов во время ее суборбитального полета. Ракеты используются для запуска приборов на высоте от 48 до 145 км (от 30 до 90 миль) над поверхностью Земли, что обычно находится на высоте между метеозондами и спутниками ; максимальная высота для воздушных шаров составляет около 40 км (25 миль), а минимальная высота для спутников составляет примерно 121 км (75 миль). Некоторые зондирующие ракеты имеют апогей от 1000 до 1500 км (от 620 до 930 миль), например, Black Brant X и XII , что является максимальным апогеем их класса. Зондирующие ракеты часто используют излишки военных ракетных двигателей. НАСА регулярно запускает Terrier Mk 70 с форсированным двигателем Improved Orion , поднимая полезные грузы весом 270–450 кг (600–1000 фунтов) в экзоатмосферную область на расстояние от 97 до 201 км (от 60 до 125 миль).

Этимология

Происхождение этого термина происходит от словаря мореплавателей, обозначающего звук , означающий бросок троса с грузом с корабля в воду для измерения глубины воды. Сам термин имеет свои этимологические корни в слове романских языков для зонда , из которых есть существительные sonda и sonde и глаголы, такие как sondear , что означает «проводить обзор или опрос». Зондирование в контексте ракеты эквивалентно «измерению».

Дизайн

Примеры полезной нагрузки для зондирующих ракет

Основными элементами зондирующей ракеты являются твердотопливный ракетный двигатель и научная полезная нагрузка . Более крупные и высотные ракеты имеют от двух до трех ступеней для повышения эффективности и грузоподъемности. Часть полета в режиме свободного падения представляет собой эллиптическую траекторию с вертикальной главной осью , благодаря чему создается впечатление, что полезный груз зависает вблизи своего апогея . Среднее время полета составляет менее 30 минут; обычно от пяти до 20 минут. Ракета расходует свое топливо на первом этапе взлетной части полета, затем отделяется и падает, оставляя полезную нагрузку для завершения дуги и возвращения на землю под парашютом .

Преимущества

Ракеты-зонды выгодны для некоторых исследований из-за их низкой стоимости, короткого времени выполнения (иногда менее шести месяцев) и их способности проводить исследования в районах, недоступных ни для воздушных шаров, ни для спутников. Они также используются в качестве испытательных стендов для оборудования, которое будет использоваться в более дорогих и рискованных орбитальных космических полетах. Меньший размер зондирующей ракеты также делает возможным запуск с временных площадок, что позволяет проводить полевые исследования в удаленных местах и ​​даже посреди океана, если запускать с корабля.

Приложения

метеорология

Локи-Дарт (на переднем плане) на выставке ракетного полигона Уайт-Сэндс .

Наблюдения за погодой на высоте до 75 км осуществляются ракетозондами — разновидностью зондирующей ракеты для наблюдения за атмосферой , состоящей из ракеты и радиозонда . Зонд регистрирует данные о температуре , влажности , скорости и направлении ветра, сдвиге ветра , атмосферном давлении и плотности воздуха во время полета. Данные о местоположении ( высота и широта / долгота ) также могут быть записаны.

Обычными метеорологическими ракетами являются Loki и Super Loki , обычно высотой 3,7 м и приводимые в действие твердотопливным ракетным двигателем диаметром 10 см . Ракетный двигатель отделяется на высоте 1500 м, а остальная часть ракетного зонда достигает апогея (высшей точки). Это может быть установлено на высоте от 20 км до 113 км.

Исследовать

Зондирующие ракеты обычно используются для:

Двойное использование

Из-за высокой военной значимости технологии баллистических ракет всегда существовала тесная связь между ракетами-зондами и боевыми ракетами. Это типичная технология двойного назначения , которую можно использовать как в гражданских, так и в военных целях. В годы холодной войны ФРГ сотрудничала по этой теме со странами, не подписавшими на тот момент Договор о нераспространении ядерного оружия, такими как Бразилия, Аргентина и Индия. В ходе расследований немецкого движения за мир это сотрудничество было выявлено группой физиков в 1983 году. Начавшаяся таким образом международная дискуссия привела к разработке Режима контроля за ракетными технологиями (РКРТ) на уровне G7. состояния. С тех пор в рамках РКРТ были составлены списки технологического оборудования, экспорт которого подлежит строгому контролю.

Операторы и программы

  • Космический центр Андёйя в Норвегии управляет двумя пусковыми площадками зондирующих ракет: одной в Андойе и одной на Шпицбергене. Запускает зондирующие ракеты с 1962 года.
  • Poker Flat Research Range принадлежит Университету Аляски в Фэрбенксе .
  • Британская программа зондирующих ракет Skylark началась в 1955 году и была использована для 441 запуска с 1957 по 2005 год. Skylark 12 с 1976 года мог поднимать 200 кг (440 фунтов) на высоту 575 километров (357 миль).
  • VSSC ISRO разработал серию зондирующих ракет Rohini , начиная с 1967 года , которые достигли высоты 500 км.
  • Delft Aerospace Rocket Engineering из Технологического университета Делфта реализует программу ракет-зондов Stratos, которая в 2015 году достигла 21,5 км.
  • Австралийский институт космических исследований ( ASRI ) реализует программу малых зондирующих ракет (SSRP) для запуска полезной нагрузки (в основном образовательной) на высоту около 7 км.
  • Индийский институт космических наук и технологий (IIST) запустил зондирующую ракету (Vyom) в мае 2012 года, которая достигла высоты 15 км. Vyom Mk-II находится на стадии концептуального проектирования с целью достижения высоты 70 км с грузоподъемностью 20 кг.
  • Университет Квинсленда использует ракеты-зонды Terrier-Orion (способные достигать высоты более 300 км) в рамках своих гиперзвуковых исследований HyShot .
  • Иранское космическое агентство запустило свою первую зондирующую ракету в феврале 2007 г.
  • UP Aerospace использует ракету-зонд SpaceLoft XL , которая может достигать высоты 225 км.
  • TEXUS и MiniTEXUS, немецкие ракетные программы в Esrange для программ исследования микрогравитации DLR и ESA .
  • Astrium выполняет миссии с зондирующими ракетами на коммерческой основе в качестве генерального подрядчика ЕКА или Немецкого аэрокосмического центра (DLR).
  • MASER , шведская ракетная программа в Эсрейндже для программ исследования микрогравитации ЕКА .
  • MAXUS , немецко-шведская ракетная программа в Эсрейндже для программ исследования микрогравитации ЕКА .
  • Пакистанская SUPARCO запустила серию зондирующих ракет Rehbar с 1962 по 1971 год. Всего было запущено 200 ракет.
  • REXUS , немецко-шведская ракетная программа в Esrange для программ студенческих экспериментов DLR и ESA .
  • Программа НАСА «Звучащая ракета»
  • JAXA использует зондирующие ракеты серии S : S-310 / S-520 / SS-520.
  • Компания Rocket Lab из США и Новой Зеландии разработала легко адаптируемую серию зондирующих ракет Ātea для доставки полезной нагрузки 5–70 кг на высоту 250 км и более.
  • Ракеты «Метеор» производились в Польше в период с 1963 по 1974 год.
  • Ракета Kartika I была построена и запущена в Индонезии компанией LAPAN в 1964 году, став третьей зондирующей ракетой в Азии после ракет из Японии и Пакистана.
  • Советский Союз разработал обширную программу с использованием ракет, таких как М-100 , наиболее используемых из когда-либо существовавших; его преемником от государства-правопреемника, России , является МР-20 , а затем МР-30.
  • Бразилия запускает свои собственные ракеты-зонды с 1965 года. Самым большим и самым современным семейством ракет является Sonda , которые являются научно-исследовательской базой для бразильской ракеты-носителя VLS, которая скоро будет запущена. Другие ракеты включают ВСБ-30.
  • Ракета Paulet I была построена и запущена в Перу Национальной комиссией по аэрокосмическим исследованиям и разработкам (CONIDA) в 2006 году, став первой зондирующей ракетой страны и третьей ракетой в Южной Америке после ракет из Бразилии и Аргентины.
  • Ассоциация экспериментального зондирования ракет (ESRA) — некоммерческая организация, базирующаяся в США , с 2006 года проводит Межвузовское соревнование по ракетостроению (IREC).
  • ONERA во Франции запустила звучащую ракету по имени Тит. Он был разработан для наблюдения за полным солнечным затмением в Аргентине 12 ноября 1966 года. «Титус» представлял собой двухступенчатую ракету длиной 11,5 м, стартовой массой 3,4 т и диаметром 56 см. Он достиг максимальной высоты 270 километров. Титус дважды запускали в Лас-Пальмас, Чако, во время затмения в сотрудничестве с аргентинским космическим агентством CNIE.
  • Мобильная ракетная база Немецкого аэрокосмического центра ( DLR MORABA ) проектирует, строит и эксплуатирует различные типы зондирующих ракет и нестандартные транспортные средства для поддержки национальных и международных исследовательских программ.
  • Interstellar Technologies — японская компания, разрабатывающая экспериментальную зондирующую ракету MOMO.

Смотрите также

Рекомендации

Внешние ссылки