사운딩 로켓

Sounding rocket
월롭스 비행시설에서 발사되는 검은색 브랜트 XII

때때로 연구용 로켓 또는 아궤도 로켓이라고 불리는 소리 나는 로켓 또는 로켓 원뿔아궤도 비행 동안 측정을 하고 과학 실험을 수행하도록 설계된 기구를 운반하는 로켓입니다. 로켓은 일반적으로 기상 풍선위성 사이의 고도인 지구 표면의 48에서 145km ([1]30에서 90마일)까지 기구를 발사하는 데 사용됩니다. 풍선의 최대 고도는 약 40km (25마일)이고 위성의 최소 고도는 약 121km (75마일)입니다.[2] 블랙 브랜트 X와 XII와 같은 특정한 소리 나는 로켓은 1,000에서 1,500km 사이의 포지를 가지고 있는데, 이것은 그들의 클래스에서 최대 포지입니다. 음향 로켓은 종종 군용 잉여 로켓 모터를 사용합니다.[3] NASA는 정기적으로 Terrier Mk 70 boosted Orion을 비행하여 270–450kg(600–1,000파운드)의 탑재물을 97-201km(60-125마일) 사이의 대기권 밖 지역으로 들어올립니다.[4]

어원

이 용어의 기원은 바다의 깊이를 측정하기 위해 배에서 물 속으로 무게가 나가는 선을 던지는 것인 항해 어휘에서 소리로 왔습니다. 이 용어 자체는 조사를 위한 로망스 언어 단어에 어원적인 뿌리를 두고 있으며, 그 중에는 명사 sondasonde, 그리고 sondear와 같은 "조사 또는 여론조사를 하다"라는 의미의 동사가 있습니다. 로켓 컨텍스트에서 소리가 나는 것은 "측정"과 같습니다.[3]

설계.

로켓 발사용 샘플 탑재체

사운딩 로켓의 기본 요소는 고체 연료 로켓 모터와 과학 탑재체입니다.[3] 더 크고 더 높은 고도의 로켓은 효율성과 탑재 능력을 높이기 위해 2~3단계가 있습니다. 비행의 자유낙하 부분은 수직 장축가진 타원 궤도로, 페이로드가 그것의 위치 근처를 맴도는 것처럼 보일 수 있습니다.[2] 평균 비행 시간은 30분 미만입니다. 보통 5분에서 20분 사이입니다.[2] 로켓은 비행 중 상승하는 부분의 첫 번째 단계에서 연료를 소모한 다음 분리되어 떨어져 나가며, 탑재체가 아크를 완성하고 낙하산 아래로 지상으로 되돌아옵니다.[3]

이점

음향 로켓은 비용이 저렴하고,[2] 상대적으로 짧은 리드 시간([3]때로는 6개월 미만), 풍선이나 위성이 접근할 수 없는 지역에서 연구를 수행할 수 있기 때문에 일부 연구에 유리합니다. 그것들은 또한 더 비싸고 위험한 궤도 우주 비행 임무에 사용될 장비의 테스트 베드로 사용됩니다.[2] 소리가 나는 로켓의 작은 크기는 또한 임시 장소에서의 발사를 가능하게 하여, 멀리 떨어진 장소에서 그리고 심지어 배에서 발사될 경우, 바다 한가운데에서 현장 연구를 할 수 있게 합니다.[5]

적용들

기상학

화이트 샌즈 미사일 사거리 로켓 정원에 전시된 로키 다트(전경)

고도 75km까지의 기상 관측은 로켓라디오존데로 구성된 대기 관측용 소리 로켓의 일종인 로켓존데로 수행됩니다. 음파 탐지기는 비행 중 온도, 습기, 풍속과 방향, 윈드시어, 기압, 공기 밀도에 대한 데이터를 기록합니다. 위치 데이터(고도위도/경도)도 기록할 수 있습니다.

일반적인 기상 로켓은 로키슈퍼 로키로, 일반적으로 3.7m 높이에 직경 10cm의 고체 연료 로켓 엔진으로 구동됩니다. 로켓 엔진은 1500m 고도에서 분리되고 나머지 로켓들은 포지(가장 높은 지점)까지 해안으로 이동합니다. 고도 20km에서 113km까지 설정할 수 있습니다.

조사.

사운딩 로켓은 일반적으로 다음과 같은 용도로 사용됩니다.

  • 대기권 의 현장 측정을 위해 이 도구를 필요로 하는 대기권의 항공학 연구
  • 지구 대기의 대부분 위에 있어야 하는 자외선과 X선 천문학
  • 수백 킬로미터 고도로 발사된 로켓에 몇 분간 무중력 상태에서 이득을 얻는 극미중력 연구
  • 지구 자원의 원격 감지는 관측 중인 지리적 지역의 본질적으로 즉각적인 시놉틱 뷰를 얻기 위해 사운딩 로켓을 사용합니다.[6]

이중사용

탄도 미사일 기술의 높은 군사적 관련성 때문에, 소리나는 로켓과 군사 미사일 사이에는 항상 밀접한 관계가 있었습니다. 일반적인 이중 사용 기술로 민간 및 군사용으로 모두 사용할 수 있습니다. 냉전 시기에 독일 연방 공화국은 브라질, 아르헨티나, 인도 등 당시 핵무기 비확산 조약에 서명하지 않은 국가들과 이 문제에 대해 협력했습니다. 협력은 1983년 독일 평화 운동의 조사 과정에서 물리학자 그룹에 의해 밝혀졌습니다.[7] 그렇게 시작된 국제적인 논의는 G7 국가 수준의 미사일 기술 통제 체제(MTCR)의 개발로 이어졌습니다. 이후 수출이 엄격한 통제를 받는 기술 장비 목록이 MTCR 프레임워크 내에서 작성되었습니다.

연산자 및 프로그램

  • 노르웨이의 Andøya 우주 센터는 두 곳의 로켓 발사장을 운영하고 있습니다. 하나는 Andøya에 있고 하나는 스발바르에 있습니다. 1962년부터 사운딩 로켓을 발사했습니다.
  • 포커 플랫 리서치 레인지알래스카 페어뱅크스 대학이 소유하고 있습니다.
  • 영국의 스카이락 사운딩 로켓 프로그램은 1955년에 시작되어 1957년부터 2005년까지 441회의 발사에 사용되었습니다. 스카이락 12호는 1976년부터 200킬로그램을 575킬로미터(357마일)까지 끌어올릴 수 있었습니다.[8]
  • 영국은 또한 [쉐발린] 프로그램의 일환으로 팔스태프 소리 로켓을 개발했습니다. 1969년에서 1979년 사이에 호주의 [우메라 테스트 레인지]에서 8번의 발사가 있었습니다.
  • ISROVSSC는 1967년부터 500 km 고도에 도달한 로히니 사운딩 로켓 시리즈를 개발했습니다.
  • 델프트 공과대학델프트 항공우주 로켓 엔지니어링은 2015년 21.5km에 도달한 스트래토스 사운딩 로켓 프로그램을 운영하고 있습니다.
  • 에볼루션 스페이스(Evolution Space)는 2023년 4월 22일 124.5km까지 발사된 골드 체인 카우보이 사운딩 로켓(Gold Chain Cowboy sounding rocket)을 작동합니다.[9]
  • 호주 우주 연구소(ASRI)는 약 7km 고도까지 탑재물을 발사하기 위한 소형 사운딩 로켓 프로그램(SSRP)을 운영하고 있습니다.
  • 인도 우주 과학 기술 연구소(IIST)는 2012년 5월 15km 고도에 도달한 사운딩 로켓(Vyom)을 발사했습니다. Vyom Mk-II는 20 kg의 탑재 용량으로 70 km 고도에 도달하는 것을 목표로 개념 설계 단계에 있습니다.
  • 퀸즈랜드 대학하이샷 극초음속 연구의 일환으로 Terrier-Orion 사운딩 로켓(300 km 이상의 고도에 도달할 수 있음)을 운영하고 있습니다.
  • 이란 우주국은 2007년 2월에 첫번째 소리로켓을 발사했습니다.
  • UP Aerospace는 225 km 고도까지 도달할 수 있는 SpaceLoft XL 사운딩 로켓을 운용합니다.
  • TEXUS와 MiniTEXUS, 독일의 DLRESA 극미중력 연구 프로그램용 로켓 프로그램
  • 아스트리움은 ESA 또는 독일 항공 우주 센터(DLR)의 주요 계약자로서 상업적인 기준으로 소리 나는 로켓으로 임무를 수행합니다.
  • ESA 극미중력 연구 프로그램을 위한 에스레인지의 스웨덴 로켓 프로그램 MASER
  • ESA 극미중력 연구 프로그램을 위한 Esrange의 독일-스웨덴 로켓 프로그램인 MAXUS
  • 파키스탄의 수파르코(SUPARCO)는 1962년부터 1971년까지 미국의 나이키-케이준(Nike-Cajun) 계열 로켓을 기반으로 하는 소리 나는 로켓 레바(Rhbar) 계열을 발사했습니다.
  • 독일-스웨덴의 독일-스웨덴 로켓 프로그램을 통해 DLR 및 ESA 학생 실험 프로그램을 제공합니다.
  • 미국항공우주국(NASA)의 사운딩 로켓 프로그램
  • JAXAS-시리즈: S-310 / S-520 / SS-520을 운용합니다.
  • 미국/뉴질랜드 회사 Rocket Lab은 적응성이 뛰어난 Atea 계열의 음향 로켓을 개발하여 5-70 kg의 탑재체를 250 km 이상의 고도까지 운반할 수 있게 했습니다.
  • 유성 로켓은 1963년에서 1974년 사이에 폴란드에서 만들어졌습니다.
  • 카르티카 I 로켓은 1964년 라판에 의해 인도네시아에서 제작되어 발사되었으며, 일본과 파키스탄에 이어 아시아에서 세 번째로 소리가 나는 로켓이 되었습니다.
  • 소련은 지금까지 가장 많이 사용된 M-100과 같은 로켓을 이용한 광범위한 프로그램을 개발했습니다; 그것의 후계국인 러시아는 MR-20과 나중에 MR-30을 개발했습니다.
  • 브라질은 1965년부터 자체적으로 소리를 내는 로켓을 발사해 왔습니다. 가장 크고 현재 로켓 계열은 브라질이 곧 발사할 VLS 위성 발사기의 연구개발 기반이 되는 Sonda입니다. 다른 로켓으로는 VSB-30이 있습니다.
  • 폴렛 I 로켓은 2006년에 미국 항공우주연구개발위원회(CONIDA)에 의해 페루에서 제작되고 발사되었으며, 브라질과 아르헨티나의 로켓에 이어 페루 최초의 소리 로켓이자 남아메리카에서 세 번째로 발사된 로켓이 되었습니다.
  • ESRA(Experimental Sounding Rocket Association)는 2006년부터 대학간 로켓 공학 대회(IREC)를 운영하고 있는 미국에 기반을 둔 비영리 단체입니다.[10]
  • 1966년 11월 12일, 프랑스의 ONERA는 아르헨티나의 개기일식을 관측하기 위해 개발된 Titus라는 이름의 소리 나는 로켓을 발사했습니다. 타이투스는 길이 11.5m, 발사 중량 3.4톤, 직경 56cm의 2단 로켓이었습니다. 최고 높이는 270km에 달했습니다. 그것은 아르헨티나 우주국 CNIE와 공동으로 일식 동안 차코의 라스 팔마스에서 두 번 발사되었습니다.[11]
  • 독일 항공우주센터(Derman Aerospace Center)의 이동식 로켓 기지(DLR MORABA)는 국내외 연구 프로그램을 지원하기 위해 다양한 음향 로켓 유형과 맞춤형 차량을 설계, 제작 및 운영합니다.
  • 인터스텔라 테크놀로지스는 실험용 모모 사운드 로켓을 개발하고 있는 일본 회사입니다.

참고 항목

참고문헌

  1. ^ nasa.gov NASA 사운딩 로켓 프로그램 핸드북, 2005년 6월, 페이지 1
  2. ^ a b c d e "NASA Sounding Rocket Program Overview". NASA Sounding Rocket Program. NASA. 24 July 2006. Retrieved 10 October 2006.
  3. ^ a b c d e Marconi, Elaine M. (12 April 2004). "What is a Sounding Rocket?". Research Aircraft. NASA. Retrieved 10 October 2006.
  4. ^ 나사의 소리나는 로켓 핸드북
  5. ^ "General Description of Sounding Rockets". Johns Hopkins University Sounding Rocket Program. Retrieved 10 October 2006.
  6. ^ Payne, B.R.; Baird, J.L. (1976). "Remote Sensing of Earth Resources Sounding Rocket Capabilities". Canadian Journal of Remote Sensing. 2: 12–17. Bibcode:1976CaJRS...2...12P. doi:10.1080/07038992.1976.10854945.
  7. ^ Campbell, D. (5 August 1983). "Germany helps Brazil to nuclear supremacy" (PDF). New Statesman.
  8. ^ Serra, Jean-Jacques. "Skylark sounding rockets". Rockets in Europe. Retrieved 2021-05-20.
  9. ^ Messier, Doug (2023-04-25). "Evolution Space Launches Rocket on Suborbital Flight From Mojave Desert". Parabolic Arc. Retrieved 2023-07-26.
  10. ^ "ESRA". ESRA. Retrieved 2021-03-29.
  11. ^ Wade, Mark. "Titus". Astronautix. Archived from the original on December 28, 2016. Retrieved 17 May 2020.

외부 링크