HEAT 1X Tycho Brahe [1] fue la primera combinación de cohete y nave espacial construida por Copenhagen Suborbitals , una organización danesa que intenta realizar el primer vuelo espacial humano suborbital amateur . El vehículo estaba formado por un motor denominado HEAT-1X y una nave espacial Tycho Brahe . Su lugar de lanzamiento fue una plataforma flotante denominada Sputnik . El cohete se lanzó de prueba dos veces: en 2010, una escasez de energía provocó que una válvula se congelara, lo que impidió el lanzamiento. En 2011, el cohete se lanzó con éxito y alcanzó una altitud de 2,8 kilómetros (1,7 millas) antes de que el motor se apagara de forma remota debido a una trayectoria incorrecta.
La Micro Nave Espacial (MSC) tenía un casco de presión de acero y espacio para un pasajero diseñado y construido por Kristian von Bengtson , cofundador de Copenhagen Suborbitals . El pasajero pudo ver el exterior a través de una cúpula de metacrilato . [1] El ocupante voló en una posición medio de pie/medio sentado, para disminuir el diámetro de la nave espacial. El pasajero se sentó en un asiento especialmente diseñado y habría usado pantalones anti-G para evitar el desmayo . El escudo térmico estaba hecho de suelo de corcho . El soporte vital habría consistido en un depurador de CO 2 derivado de un rebreather de buceo y un sistema de respiración de O 2 . Otro compartimento contenía tanto el paracaídas de alta velocidad como los paracaídas principales de baja velocidad para la desaceleración. El gran volumen del MSC proporcionó flotabilidad en el agua. Se habría utilizado nitrógeno presurizado para el control de actitud. Los propulsores de actitud formaban parte del volumen no presurizado de la nave espacial.
El primer MSC recibió el nombre de "Tycho Brahe 1" y su primer vuelo se realizó sin tripulación utilizando un maniquí de pruebas de choque . [2] El Tycho Brahe, con clasificación humana, habría mantenido el diámetro de 640 mm.
El barco lleva el nombre de Tycho Brahe , un noble danés conocido por sus precisas y completas observaciones planetarias y astronómicas, como la supernova de 1572 .
El propio desarrollo del cohete dio lugar a numerosas pruebas exitosas del combustible sólido epoxi y del oxidante líquido óxido nitroso , que se utilizó en su cohete híbrido HATV ( Hybrid Atmospheric Test Vehicle ). El cohete HATV tenía sólo 1/3 del tamaño del cohete final, HEAT. [3] Este cohete HEAT ( Hybrid Exo Atmospheric Transporter ) con oxígeno líquido y poliuretano , transportaría la MSC ( la micronave espacial ) por encima del límite de los 100 km y al espacio. El MSC recibió el nombre de Tycho Brahe y la combinación se conoció como HEAT-1X TYCHO BRAHE.
Luego, la gravedad empujaría al MSC de regreso a la atmósfera, donde aterrizaría en el agua usando paracaídas. [4] El primer cohete HATV fue probado en un banco de pruebas el 8 de marzo de 2009. [5]
Originalmente, HEAT iba a funcionar con cera de parafina , pero una prueba en tierra el 28 de febrero de 2010 reveló que parte de la cera de parafina solo se derritió parcialmente, en lugar de evaporarse. El resultado fue que HEAT-1X tenía menos potencia de la esperada. El 16 de mayo de 2010 se realizó una prueba de disparo en tierra de HEAT-1X-P (P de poliuretano).
La estabilización del cohete se realizó mediante rollerons , un mecanismo bastante simple que también utilizan los misiles.
El texano Ben Brockert, constructor de cohetes de Armadillo Aerospace y anteriormente de Masten Space Systems , prefiere el oxígeno líquido en HEAT-1X al óxido nitroso en los cohetes de Virgin Galactic . [7]
La primera versión del cohete propulsor híbrido HEAT se construyó con acero de construcción común, con la excepción del tanque de oxígeno líquido criogénico, que estaba hecho de acero inoxidable AISI 304. El combustible era un caucho sintético de poliuretano y el oxidante era oxígeno líquido. El oxígeno se presurizó con gas helio. El propulsor podría (y fue) apagado mediante una señal de radio desde la Tierra. El coste total fue de unos 50.000 dólares. [8]
Se utilizaron baterías de plomo-ácido ya que el peso no fue un problema en el primer lanzamiento, y la robustez probada se consideró más importante que el bajo peso de LiPo . Se dividieron cuatro baterías de 12V 7 Ah en dos bancos; dos en paralelo que suministran circuitos de 12 V de forma redundante , y dos en serie para el envío del transpondedor del radar Weibel de 24 V [9] a un radar de onda continua en la cubierta de Hjortø. La combinación de transmisor y radar permitió seguir varios objetos tanto en movimiento como estacionarios. El presupuesto no permitía una unidad de medición inercial para compensar el movimiento del barco, pero una cámara infrarroja en el radar permitió a los operadores rastrear el cohete. [10]
El permiso para el lanzamiento lo dieron las autoridades danesas, pero la primera opción, el Mar del Norte , fue una posibilidad que abrió la Administración de Aviación Civil Danesa ( Statens Luftfartsvæsen ), pero fue rechazada en 2009 por la Autoridad Marítima Danesa ( Søfartsstyrelsen ). [3] Prefirieron otra zona y luego dieron un permiso formal y por escrito para lanzar desde un campo de tiro en el Mar Báltico . Los lanzamientos se han realizado desde una plataforma construida para tal fin.
Se planeó que el primer lanzamiento de prueba a gran escala a 30 kilómetros (19 millas) [3] se realizara frente a la costa de Bornholm en algún momento entre el 30 de agosto y el 13 de septiembre de 2010 [11], dependiendo del clima. [12] El lanzamiento llevaba un muñeco de prueba de choque "Rescue Randy" en lugar de un piloto humano, ya que todavía faltan algunos años para el vuelo tripulado. Se afirmó que el criterio de éxito era completar el viaje por mar y realizar la cuenta atrás, siendo las bonificaciones el lanzamiento y la recuperación. [13] El martes 31 de agosto de 2010, el UC3 Nautilus empujó la plataforma de lanzamiento Sputnik que transportaba el cohete y la nave espacial desde Copenhague hacia la zona de lanzamiento cerca de Nexø , Bornholm . [14] Se realizó un intento de lanzamiento el domingo 5 de septiembre de 2010 a las 14:43 CET , 12 UTC+02:00 , [15] pero fue un fracaso debido a una válvula LOX atascada .
Se intentó un vuelo de prueba el 5 de septiembre de 2010, utilizando el cohete HEAT-1X. [16] El vehículo a bordo de la plataforma de lanzamiento Sputnik, a veces empujado por el submarino UC3 Nautilus y a veces remolcado por el M/V Flora, se trasladó desde Copenhague el martes 31 de agosto de 2010 [8] [17] a Nexø el miércoles 1 de septiembre de 2010. [ 18]
El lanzamiento se inició el domingo 5 de septiembre de 2010 desde el buque de la Guardia Nacional Hjortø en las coordenadas: 55°02′57″N 15°36′11″E / 55.04917°N 15.60306°E / 55.04917; 15.60306
El tanque de oxígeno estaba lleno y el cohete estaba a punto de despegar. [19]
El primer intento no disparó, la atención se centró en la válvula de oxígeno y la electrónica. [20] La válvula de oxígeno se atascó. No había sido probado, el anterior fue robado junto con el tanque de oxígeno en el patio de construcción en junio de 2010. [21] El siguiente intento de lanzamiento se retrasó hasta junio de 2011, más allá de la ventana de lanzamiento que finalizaba el 17 de septiembre de 2010, porque el cohete podría Fue necesario desmontarlos para verificar la válvula LOX, y fue necesario reemplazar las varillas de encendido y el LOX. [22] Nautilus suministró energía al secador de pelo hasta que la plataforma fue evacuada, pero los 20 minutos transcurridos desde entonces hasta el lanzamiento agotaron las baterías y dejaron la válvula LOX sin calentar, por lo que se congeló. [23]
El nuevo intento de lanzamiento tuvo lugar el 3 de junio de 2011. Hjortø se utilizó una vez más para el control de la misión. El submarino se quedó atrás porque el Sputnik había sido equipado con sus propios motores diésel durante el invierno de 2010-2011. Después de experimentar nuevamente un problema técnico con la autosecuencia, el cohete y la nave espacial despegaron. Después del despegue, HEAT 1X Tycho Brahe alcanzó una velocidad supersónica pero su trayectoria de vuelo se desvió de la vertical, por lo que Mission Control tuvo que apagar el motor después de 21 segundos. La altitud máxima se estimó en 2,8 km y la trayectoria terrestre en 8,5 km. El propulsor y la nave espacial se separaron, pero se arrancó un paracaídas del propulsor debido a la excesiva resistencia del aire. Los paracaídas de Tycho Brahe tampoco se desplegaron correctamente, por lo que la nave recibió un gran bulto durante el impacto de 26 G. Se informa que estaba lleno de agua cuando fue rescatado. El propulsor se hundió a una profundidad de 80 a 90 metros en el Mar Báltico [24] [25] Se ha publicado una película del lanzamiento desde el punto de vista del piloto. [26]
En ese momento se estimaba que faltaban entre 3 y 5 años para un lanzamiento tripulado, [8] pero, de tener éxito, Dinamarca sería la cuarta nación en lanzar seres humanos al espacio , después de la URSS (Rusia), Estados Unidos y China. [27]
En noviembre de 2010, un motor de cohete líquido experimental llamado XLR-3B explotó durante su duodécima prueba en tierra. Se construyó un cohete líquido similar llamado TM-65 Tordenskjold ( Escudo del Trueno ), en honor al héroe naval noruego Dano Peter Tordenskjold , con un empuje de 65 kN , [28] sin embargo, este diseño falló y provocó un incendio durante su prueba estática final en 2014. En diciembre de 2014, se está trabajando en un tercer concepto de diseño en Copenhagen Suborbitals , [29] mientras que el diseñador original Peter Madsen inició un programa alternativo más similar a HEAT-1X. [30]