Зондирующая ракета или ракетный зонд , иногда называемая исследовательской ракетой или суборбитальной ракетой , представляет собой ракету-носитель, предназначенную для проведения измерений и проведения научных экспериментов во время суборбитального полета. Ракеты используются для запуска приборов на высоте от 48 до 145 км (от 30 до 90 миль) [1] над поверхностью Земли, на высоте, как правило, между метеозондами и спутниками ; максимальная высота для воздушных шаров составляет около 40 км (25 миль), а минимальная для спутников — примерно 121 км (75 миль). [2] Некоторые зондирующие ракеты имеют апогей от 1000 до 1500 км (620 и 930 миль), например Black Brant X и XII , что является максимальным апогеем их класса. В зондирующих ракетах часто используются военные ракетные двигатели. [3] НАСА регулярно запускает усиленный Terrier Mk 70 Improved Orion , поднимая полезную нагрузку массой 270–450 кг (600–1000 фунтов) во внеатмосферную область на расстояние от 97 до 201 км (60–125 миль). [4]
Этимология
Происхождение этого термина происходит из морской лексики, обозначающей звук , который означает бросание в воду грузила с корабля для измерения глубины воды. Сам этот термин имеет этимологические корни в романском языке, обозначающем зонд , в котором есть существительные sonda и sonde , а также такие глаголы, как sondear , что означает «проводить опрос или опрос». Озвучивание в контексте ракеты эквивалентно «проведению измерения». [3]
Дизайн
Примеры полезной нагрузки для ракет-зондов
Основными элементами ракеты-зонда являются твердотопливный ракетный двигатель и научная полезная нагрузка . [3] Ракеты большего размера и большей высоты имеют две-три ступени для повышения эффективности и грузоподъемности. Часть полета в свободном падении представляет собой эллиптическую траекторию с вертикальной главной осью , позволяющей создать впечатление, что полезная нагрузка зависает вблизи апогея . [2] Среднее время полета составляет менее 30 минут; обычно от пяти до 20 минут. [2] Ракета расходует топливо на первом этапе восходящей части полета, затем отделяется и падает, оставляя полезной нагрузке завершить дугу и вернуться на землю под парашютом . [3]
Преимущества
Зондирующие ракеты выгодны для некоторых исследований из-за их низкой стоимости, [2] относительно короткого времени выполнения работ (иногда менее шести месяцев) [3] и их способности проводить исследования в районах, недоступных ни для аэростатов, ни для спутников. Они также используются в качестве испытательных стендов для оборудования, которое будет использоваться в более дорогих и рискованных орбитальных космических полетах. [2] Меньший размер ракеты-зонда также делает возможным запуск с временных площадок, что позволяет проводить полевые исследования в отдаленных местах и даже посреди океана, если запускать с корабля. [5]
Обычными метеорологическими ракетами являются « Локи» и «Супер-Локи» , обычно высотой 3,7 м и оснащенные твердотопливным ракетным двигателем диаметром 10 см . Ракетный двигатель отделяется на высоте 1500 м, а остальная часть ракетного зонда приближается к апогею (самой высокой точке). Можно установить высоту от 20 км до 113 км.
Исследовать
Зондирующие ракеты обычно используются для:
Исследования в области аэрономии , изучение верхних слоев атмосферы , для которых требуется этот инструмент для измерений на месте в верхних слоях атмосферы.
Дистанционное зондирование ресурсов Земли использует зондирующие ракеты, чтобы получить практически мгновенное синоптическое представление об наблюдаемой географической области. [6]
Двойное использование
Из-за высокой военной значимости технологии баллистических ракет всегда существовала тесная связь между зондирующими ракетами и военными ракетами. Это типичная технология двойного назначения , которую можно использовать как в гражданских, так и в военных целях. Во время Холодной войны Федеративная Республика Германия сотрудничала по этой теме со странами, которые на тот момент не подписали 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. [7] Начавшаяся таким образом международная дискуссия привела к разработке Режима контроля за ракетными технологиями (РКРТ) уровень стран G7. С тех пор в рамках РКРТ составляются списки технологического оборудования, экспорт которого подлежит строгому контролю.
Операторы и программы
Космический центр Андёя в Норвегии управляет двумя стартовыми площадками для зондирования ракет: одна в Андёйе и одна на Шпицбергене. Запускает зондирующие ракеты с 1962 года.
Британская программа зондирования ракет Skylark началась в 1955 году и с 1957 по 2005 год была использована для 441 запуска. Skylark 12, выпущенная в 1976 году, могла поднимать 200 килограммов (440 фунтов) на высоту 575 километров (357 миль). [8]
Британцы также разработали зондирующую ракету «Фальстаф» в рамках программы «Шевалин». В период с 1969 по 1979 год с [испытательного полигона Вумера] в Австралии было произведено восемь запусков.
Начиная с 1967 года VSSC ISRO разработала серию ракет-зондов Рохини , которые достигали высоты 500 км [ 9] [10]
Evolution Space эксплуатирует зондирующую ракету Gold Chain Cowboy с запуском на высоту 124,5 км 22 апреля 2023 года. [11]
Австралийский институт космических исследований ( ASRI ) реализует программу малых зондирующих ракет (SSRP) для запуска полезной нагрузки (в основном учебной) на высоту около 7 км.
Индийский институт космической науки и технологий (IIST) в мае 2012 года запустил зондирующую ракету (Вьом), которая достигла высоты 15 км. Vyom Mk-II находится на стадии концептуального проектирования с целью достичь высоты 70 км с грузоподъемностью 20 кг. [12]
Университет Квинсленда использует зондирующие ракеты Терьер-Орион (способные достигать высоты более 300 км) в рамках своих гиперзвуковых исследований HyShot .
UP Aerospace эксплуатирует зондирующую ракету SpaceLoft XL , которая может достигать высоты 225 км.
TEXUS и MiniTEXUS, немецкие ракетные программы в Esrange для программ исследований 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 Esrange для программ исследования микрогравитации ЕКА.
MAXUS , немецко-шведская ракетная программа в Esrange для программ исследования микрогравитации ЕКА .
Пакистанская компания SUPARCO с 1962 по 1971 год выпустила серию зондирующих ракет Rehbar , основанных на американских ракетах серии Nike-Cajun .
REXUS, немецко-шведская ракетная программа в Esrange для программ студенческих экспериментов DLR и ESA.
JAXA эксплуатирует 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, способную доставлять полезную нагрузку массой 5–70 кг на высоту 250 км и более.
Ракеты «Метеор» производились в Польше в период с 1963 по 1974 год.
Ракета «Картика 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 использования ракет, таких как М-100 , наиболее часто используемых из когда-либо существовавших; его преемником от государства-преемника, России, является МР-20 , а затем и МР-30.
Бразилия запускает свои собственные ракеты-зонды с 1965 года. Самым большим и самым современным семейством ракет является «Сонда» , которые являются основой исследований и разработок для бразильской ракеты-носителя VLS, которая вскоре будет запущена. Другие ракеты включают ВСБ-30.
Ракета Паулет I была построена и запущена в Перу Национальной комиссией аэрокосмических исследований и разработок (CONIDA) в 2006 году, став первой ракетой-зондом в стране и третьей ракетой в Южной Америке после ракет из Бразилии и Аргентины.
Ассоциация экспериментально-зондирующих ракет (ESRA) — некоммерческая организация, базирующаяся в США, которая с 2006 года проводит Межвузовские соревнования по ракетостроению (IREC). [13]
ONERA во Франции запустила зондирующую ракету Titus, разработанную для наблюдения полного солнечного затмения в Аргентине 12 ноября 1966 года. Titus представляла собой двухступенчатую ракету длиной 11,5 м, стартовой массой 3,4 тонны и диаметром 56 см. Он достиг максимальной высоты 270 километров. Он дважды запускался в Лас-Пальмасе, Чако , во время затмения, в сотрудничестве с аргентинским космическим агентством CNIE. [14]
Мобильная ракетная база Немецкого аэрокосмического центра ( DLR MORABA ) проектирует, производит и эксплуатирует различные типы зондирующих ракет и специальные транспортные средства для поддержки национальных и международных исследовательских программ.
^ Серра, Жан-Жак. «Ракеты, зондирующие жаворонок». Ракеты в Европе . Проверено 20 мая 2021 г.
^ Бюро, The Hindu (23 ноября 2022 г.). «Ракета-зонд RH-200 ISRO совершила 200-й успешный полет подряд» . Индус . ISSN 0971-751X . Проверено 9 января 2024 г.
^ "Звучащие ракеты". www.isro.gov.in. _ Проверено 9 января 2024 г.
^ Мессье, Дуг (25 апреля 2023 г.). «Evolution Space запускает ракету в суборбитальном полете из пустыни Мохаве». Параболическая дуга . Проверено 26 июля 2023 г.
^ ПТИ. «Запущена ракета, разработанная студентами ИИСТ». Декан Вестник . Проверено 9 января 2024 г.
^ "ЭСРА". ЭСРА . Проверено 29 марта 2021 г.
^ Уэйд, Марк. «Титус». Астронавтикс . Архивировано из оригинала 28 декабря 2016 года . Проверено 17 мая 2020 г.
Внешние ссылки
Поищите звук ракеты в Викисловаре, бесплатном словаре.
