Base de cohetes móviles

La Base Móvil de Cohetes ( en alemán : Mobile Raketenbasis ), abreviada como MORABA , es un departamento del Departamento de Operaciones Espaciales y Entrenamiento de Astronautas del DLR en Oberpfaffenhofen, cerca de Múnich. Desde los años 60, la MORABA ha realizado misiones de investigación científica a gran altitud con cohetes y globos no tripulados, y ha desarrollado los sistemas mecánicos y eléctricos necesarios. Sus áreas operativas incluyen la investigación de la atmósfera superior, la investigación de la microgravedad, la astronomía, la geofísica, la ciencia de los materiales, así como la investigación hipersónica.

EuroLaunch , una cooperación entre MORABA y SSC Esrange , ofrece servicios de lanzamiento internacional de globos estratosféricos y cohetes sonda. Desde 1971, MORABA también coopera con el Instituto Brasileño de Aeronáutica e Espaço (IAE) del Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA).

Las estaciones terrestres móviles y las antenas para telemetría (recepción de datos) y telemando (transmisión de órdenes de control), así como las estaciones de radar de instrumentación de alcance para la medición precisa de la trayectoria, forman parte de la infraestructura móvil. Esto incluye también sistemas de apoyo terrestre para comunicaciones, fuentes de alimentación, etc. Las principales tareas incluyen el seguimiento de la trayectoria de cohetes de sondeo o globos de investigación , la recepción de datos de RF, el procesamiento, la distribución y el archivo de datos. El transporte, la instalación y el mantenimiento de las estaciones móviles, así como la preparación de misiones, también forman parte de las actividades.

El grupo de sistemas eléctricos de vuelo desarrolla, construye y cualifica los sistemas eléctricos y electrónicos necesarios a bordo de los cohetes y globos. Entre otros, esto incluye sistemas informáticos de a bordo, equipos de control y medición, componentes de gestión de datos y telemetría y sistemas de transmisión de radiofrecuencia. Los sensores de actitud, velocidad y aceleración se calibran y vuelan en estos sistemas. Este grupo desarrolla y cualifica sistemas de control de actitud y velocidad de gas frío. La construcción de equipos eléctricos de apoyo en tierra (EGSE) también forma parte del alcance de sus tareas.

El grupo de Sistemas Mecánicos de Vuelo realiza cálculos estructurales, análisis aerodinámicos y térmicos. También se planifica y ejecuta la configuración mecánica y el diseño de la carga útil y de todo el vehículo, así como la integración de experimentos científicos y el equilibrado de la carga útil final. Además, este grupo desarrolla y mantiene sistemas de separación y recuperación de la carga útil.

Las tareas del grupo de Servicios de Lanzamiento incluyen la adquisición, inspección, modificación y almacenamiento de motores de cohetes y pirotecnia, la instalación de plataformas de lanzamiento móviles, el montaje de las etapas del cohete y los sistemas de ignición, la integración de la carga útil y los motores del cohete y la carga del cohete en el lanzador. Además, el grupo es responsable del apoyo a la seguridad del vuelo, los cálculos de trayectoria, los cálculos aerodinámicos y la selección de la configuración del cohete.

• Aletas y subestructuras de cohetes
• Sistemas de separación de las etapas del cohete
• Sistemas de des-spin para eliminar el giro del cohete antes de la fase experimental
• Sistemas de recuperación de paracaídas
• Sistemas de transmisión de TV multicanal
• Sistemas a bordo para control de velocidad, actitud, velocidad de giro y precesión.
• Unidades de encendido para el encendido seguro de motores de cohetes y cargas pirotécnicas útiles
• Sistemas terrestres eléctricos y mecánicos móviles, como estaciones terrestres y plataformas de lanzamiento
• Sistemas de telemetría y telecomando
• Sistemas integrados de radiofrecuencia para cohetes y globos

La base de cohetes móviles surgió del "Grupo de trabajo para la exploración espacial", una fundación conjunta del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) y el antiguo Laboratorio Alemán de Aviación (DVL). Este grupo de trabajo se fundó en 1965 y tuvo su primera sede en Múnich. Desde abril de 1969, la base de cohetes móviles se encuentra en Oberpfaffenhofen, cerca de Múnich, en el departamento de "Operaciones espaciales y entrenamiento de astronautas" del Centro Aeroespacial Alemán (DLR).

La primera campaña móvil para estudiar el eclipse solar de mayo de 1966 en la isla griega de Eubea , por encargo de la Organización Europea de Investigación Espacial (ESRO), demostró la viabilidad de trasladar e instalar amplios equipos técnicos y científicos en poco tiempo en un lugar remoto.

En colaboración con el MPE , en la primavera de 1967 se llevó a cabo en Esrange (Suecia) una campaña para el estudio del campo magnético de la Tierra. Con cinco cohetes Nike-Apache se crearon nubes artificiales de bario ( auroras boreales ) a unos 100 km de altitud para visualizar las líneas del campo magnético.

Además de los sitios de lanzamiento de cohetes en Escandinavia ( Kiruna y Andenes ), también se utilizaron Cerdeña, la isla Wallops y la isla Matagorda (EE. UU.), White Sands (EE. UU.), Groenlandia , Trivandrum (India), Woomera (Australia), Huelva (España), Natal (Brasil) y la isla Adelaida ( Antártida ) para el lanzamiento de cargas útiles con diversos fines científicos. En los años siguientes, los cohetes de sondeo se utilizaron principalmente en los campos de la atmósfera superior y la investigación de las causas del calentamiento global.

Con el lanzamiento de la carga útil "HEATPIPE 1", fabricada por Dornier, Friedrichshafen, se abrió un nuevo campo de aplicación para los cohetes de sondeo . El lanzamiento tuvo lugar el 22 de enero de 1976 en Esrange, con el objetivo de investigar la función de los tubos de calor y el almacenamiento de calor latente en un entorno de microgravedad para su aplicación en futuros proyectos satelitales.

El primer lanzamiento de una carga útil TEXUS , concebido inicialmente como un programa complementario a las misiones del Spacelab alemán, tuvo lugar el 13 de diciembre de 1977 con un cohete Skylark de dos etapas en Esrange. En los años siguientes se realizaron hasta cuatro misiones TEXUS (6 minutos de microgravedad) al año, con numerosos experimentos. Para hacer frente al creciente número de experimentos con diferentes requisitos y objetivos, se pusieron en marcha los programas suecos MASER, MAXUS (13 minutos de microgravedad) y MiniTEXUS (3 minutos de microgravedad), bajo los auspicios de la Agencia Espacial Europea (ESA).

Ya en mayo de 1975, la Base Móvil de Cohetes participó en la investigación de globos con el vuelo del instrumento de 2,5 toneladas "Spectro-Stratoscope" ^[1] en Palestina (Texas) , para la recepción de los datos PCM de la carga útil. Junto con el Instituto Max Planck de Aeronomía en Lindau (Harz, Alemania), se realizaron vuelos internacionales en globo en Aire-sur-l'Adour (Francia), Mendoza (Argentina) e Hyderabad (India), para explorar la composición química (y la contaminación) de la atmósfera en diferentes altitudes y latitudes.

En los primeros años de la investigación alemana sobre cohetes sonda, los ingenieros y técnicos de las empresas Dornier , MBB , Kayser-Threde y ERNO diseñaron y construyeron las cargas útiles para los cohetes sonda. Paralelamente a la retirada de Dornier y MBB de la construcción de cargas útiles para cohetes sonda, MORABA desarrolló y probó, además de los módulos de control de velocidad de giro y actitud y los sistemas de recuperación de paracaídas ya existentes, sistemas de vuelo mecánicos y eléctricos que eran difíciles o imposibles de obtener en el mercado. La primera y exitosa aplicación de un sistema de adquisición y transmisión/recepción de datos apto para cohetes en un satélite fue en el experimento de reentrada "EXPRESS". Para este proyecto, a finales de 1994, MORABA instaló una estación de transmisión y recepción completa con todas las funciones necesarias en el desierto de Australia del Sur y estuvo en funcionamiento a finales de año. Después del lanzamiento con un lanzador de satélites japonés y un vuelo orbital de siete días, se planeó que el aterrizaje de la cápsula EXPRESS se produjera en las cercanías de la ciudad de Coober Pedy (Australia). Sin embargo, debido a un mal funcionamiento del cohete, la cápsula entró en una órbita elíptica con un perigeo muy bajo y aterrizó en África después de sólo unas pocas revoluciones.

Otras aplicaciones de los desarrollos de MORABA en misiones de vuelos espaciales incluyen experimentos a bordo de la estación espacial rusa Mir y el satélite DLR BIRD.

De manera similar al uso novedoso de la plataforma de cohetes para la investigación en microgravedad, el uso de cohetes de sondeo como túnel de viento hipersónico volador ha aumentado de manera constante. Con la ayuda de cohetes de sondeo, se pueden llevar modelos de vuelo de gran tamaño a velocidades superiores a Mach 12 y se pueden lograr períodos de reentrada de hasta un minuto. Para el experimento de vuelo DLR Sharp Edge Flight Experiment (SHEFEX), MORABA diseñó y construyó los subsistemas de carga útil y el sistema de cohetes. Con su lanzamiento en octubre de 2005 desde Andenes (Noruega), el proyecto se completó con éxito. Otros experimentos de este tipo fueron el proyecto de seguimiento SHEFEX II (lanzado en junio de 2012), así como los programas de investigación de motores de estatorreactor HIFiRE y Scramspace.

• TEXUS ( alemán : Technologische EXperimente Unter Schwerelosigkeit ): experimentos tecnológicos en entornos de microgravedad
• REXUS/BEXUS : experimentos con cohetes y globos sonda para estudiantes universitarios
• STERN : Cohetes experimentales para estudiantes ( alemán : STudentische Experimental-RaketeN ): programa de apoyo para que los estudiantes desarrollen motores de cohetes innovadores
• MAPHEUS : Experimentos de física de materiales en microgravedad ( alemán : MAterialPHysikalische Experimente Unter Schwerelosigkeit )
• WADIS ( alemán : WellenAusbreitung und DISsipation in der Mittleren Atmosphäre ): proyecto de investigación del Instituto Leibniz de Física Atmosférica en Kühlungsborn, Alemania, y el Instituto de Sistemas Espaciales (IRS) de la Universidad de Stuttgart, Alemania
• SHEFEX (SHarp Edge Flight Experiment): Programa del Centro Aeroespacial Alemán (DLR)
• MASER : Programa de cohetes sonda de la Corporación Espacial Sueca (SSC) , para la investigación en microgravedad
• MAXUS : empresa conjunta entre Astrium y la Corporación Espacial Sueca (SSC) para la investigación en ciencia de materiales en entornos de microgravedad
• HIFiRE : Programa australiano para el desarrollo de un estatorreactor de combustión supersónica ( Scramjet )
• MAIUS : Estudio de un condensado de Bose-Einstein en un entorno de microgravedad
• ROTEX (ROcket Technology EXperiment): experimentos de vuelo de estudiantes del Instituto de Aerodinámica de la Universidad RWTH de Aquisgrán
• Corsair (anteriormente CSSR: Comet Surface Sample Return): colaboración con la NASA. El objetivo es tomar una muestra de la superficie del núcleo de un cometa y transportarla a la Tierra.

• Peter Turner: Einmal ins All und zurück. DLR, Oberpfaffenhofen 2007, ISBN  978-3-00-022037-1 .
• Burkhard Franke: Forschungsraketen - Technologische Experimente unter Schwerelosigkeit durchgeführt mit TEXUS, MiniTEXUS y MAXUS. Stedinger Verlag, Lemwerder 2007.
• Wilfried Ley, Klaus Wittmann, Willi Hallmann: Handbuch der Raumfahrttechnik. Carl Hanser Verlag, Múnich 2011, ISBN 978-3-446-42406-7 . 
• Kurt Trettner: ¡Deutschlands Raketen empiezan en Suecia! En: hobby - Das Magazin der Technik. Nro. 15, 1967, págs. 88–92.
• Günther Seibert: La historia de los cohetes sonda y su contribución a la investigación espacial europea. División de Publicaciones de la ESA, noviembre de 2006, ISBN 92-9092-550-7 . 

• Cohete de sondeo
• Lista de cohetes de sondeo
• Lista de sistemas de lanzamiento orbital
• Lista de cohetes lanzados desde Esrange

• Enciclopedia Astronáutica
• Designación-Systems.Net