HEAT 1X Tycho Brahe [1] fue la primera combinación de cohete y nave espacial construida por Copenhagen Suborbitals , una organización danesa que intentaba realizar el primer vuelo espacial humano suborbital amateur . El vehículo constaba de un motor llamado HEAT-1X y una nave espacial Tycho Brahe . Su lugar de lanzamiento fue una plataforma flotante llamada Sputnik . El cohete se lanzó de prueba dos veces: en 2010, un corte de energía provocó que una válvula se congelara y se cerrara, lo que impidió el lanzamiento. En 2011, el cohete se lanzó con éxito, alcanzando 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 Spacecraft (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 podía ver el exterior a través de una cúpula de perspex . [1] El ocupante volaba en una posición medio de pie/medio sentado, para disminuir el diámetro de la nave espacial. El pasajero se sentaba en un asiento especialmente diseñado y habría usado pantalones anti-G para evitar desmayos . El escudo térmico estaba hecho de corcho en el suelo . El soporte vital habría consistido en un depurador de CO2 derivado de un rebreather de buceo y un sistema de respiración de O2 . Otro compartimento contenía tanto el paracaídas de frenado de alta velocidad como los paracaídas principales de baja velocidad para la desaceleración. El gran volumen de la MSC proporcionó la flotabilidad en el agua. Se habría utilizado nitrógeno presurizado para el control de actitud. Los propulsores de actitud eran parte del volumen no presurizado de la nave espacial.
El primer MSC fue bautizado como "Tycho Brahe 1" y su primer vuelo se realizó sin tripulación utilizando un maniquí de pruebas de choque . [2] El Tycho Brahe apto para humanos habría mantenido el diámetro de 640 mm.
El barco debe su nombre a Tycho Brahe , un noble danés conocido por sus precisas y completas observaciones planetarias y astronómicas, como la supernova de 1572 .
El desarrollo del cohete en sí dio como resultado numerosas pruebas exitosas del combustible sólido epoxi y el oxidante líquido óxido nitroso , que se utilizó en su cohete híbrido HATV ( Hybrid Atmospheric Test Vehicle ). El cohete HATV tenía solo 1/3 del tamaño del cohete final, HEAT. [3] Este cohete HEAT ( Hybrid Exo Atmospheric Transporter ) con oxígeno líquido y poliuretano , llevaría al 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.
La gravedad empujaría entonces al MSC de vuelta a la atmósfera, donde aterrizaría en el agua utilizando paracaídas. [4] El primer cohete HATV fue probado en un banco de pruebas el 8 de marzo de 2009. [5]
Originalmente, el HEAT iba a ser alimentado con parafina , pero una prueba en tierra realizada el 28 de febrero de 2010 reveló que parte de la parafina sólo se derretía parcialmente, en lugar de evaporarse. El resultado fue que el HEAT-1X tenía menos potencia de la esperada. El 16 de mayo de 2010 se realizó una prueba en tierra del HEAT-1X-P (P de poliuretano).
La estabilización del cohete se realizó mediante rodillos , un mecanismo bastante simple también utilizado por los misiles.
El tejano Ben Brockert, constructor de cohetes de Armadillo Aerospace y anteriormente de Masten Space Systems , prefiere el oxígeno líquido del HEAT-1X al óxido nitroso de los cohetes de Virgin Galactic . [7]
La primera versión del cohete propulsor híbrido HEAT se construyó con acero de construcción común, con excepción del tanque de oxígeno líquido criogénico, que estaba hecho de acero inoxidable AISI 304. El combustible era caucho sintético de poliuretano y el oxidante era oxígeno líquido. El oxígeno se presurizaba con gas helio. El propulsor podía apagarse (y lo hizo) mediante una señal de radio desde la Tierra. El costo total fue de alrededor de 50.000 dólares. [8]
Se utilizaron baterías de plomo-ácido, ya que el peso no era un problema en el primer lanzamiento, y la robustez demostrada se consideró más importante que el bajo peso de LiPo . Cuatro baterías de 12 V 7 Ah se dividieron en dos bancos; dos en paralelo suministrando circuitos de 12 V de forma redundante , y dos en serie para el transpondedor de radar Weibel de 24 V [9] que enviaba a un radar de onda continua en la cubierta del Hjortø. La combinación de transmisor y radar significó que varios objetos podían rastrearse en movimiento además de estar estacionarios. El presupuesto no permitió 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 fue otorgado por 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 entonces dieron un permiso formal y escrito para el lanzamiento desde un campo de tiro en el Mar Báltico . Los lanzamientos se han realizado desde una plataforma construida para tal fin.
El primer lanzamiento de prueba a gran escala a 30 kilómetros (19 millas) [3] estaba previsto para realizarse 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 maniquí de pruebas de choque "Rescue Randy" en lugar de un piloto humano, ya que el vuelo tripulado aún está a algunos años de distancia. Se declaró que el criterio de éxito era completar el viaje por mar y hacer la cuenta regresiva; el lanzamiento y la recuperación eran bonificaciones. [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 el área 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 fracasó debido a una válvula LOX atascada .
El 5 de septiembre de 2010 se intentó realizar un vuelo de prueba utilizando el cohete HEAT-1X. [16] El vehículo a bordo de la plataforma de lanzamiento Sputnik, a veces impulsado por el submarino de construcción casera 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, -15.60306
El tanque de oxígeno se llenó y el cohete estaba próximo a despegar. [19]
El primer intento no funcionó, la atención se centró en la válvula de oxígeno y la electrónica. [20] La válvula de oxígeno se atascó. No había sido probada, la anterior fue robada junto con el tanque de oxígeno en el patio de construcción en junio de 2010. [21] El siguiente intento de lanzamiento se pospuso hasta junio de 2011, más allá de la ventana de lanzamiento que finalizaba el 17 de septiembre de 2010, porque podría haber sido necesario desmontar el cohete para verificar la válvula LOX, y las varillas de encendido y el LOX debían reemplazarse. [22] Nautilus suministró energía al secador de pelo hasta que se evacuó la plataforma, pero los 20 minutos desde entonces hasta el lanzamiento agotaron las baterías y dejaron la válvula LOX sin calentar, por lo que se congeló. [23]
El 3 de junio de 2011 se realizó un nuevo intento de lanzamiento. Hjortø se utilizó de nuevo como centro de control de la misión. El submarino se quedó atrás, ya que el Sputnik había sido equipado con sus propios motores diésel durante el invierno de 2010-2011. Tras experimentar de nuevo un problema técnico con la secuencia automática, el cohete y la nave espacial se elevaron en el aire. Después del despegue, HEAT 1X Tycho Brahe alcanzó una velocidad supersónica, pero su trayectoria de vuelo se desvió de la vertical, por lo que el centro de control de la misión tuvo que apagar el motor después de 21 segundos. La altitud máxima se estimó en 2,8 km y la trayectoria en tierra fue de 8,5 km. El propulsor y la nave espacial se separaron, pero un paracaídas se desprendió del propulsor debido a la excesiva resistencia del aire. Los paracaídas de Tycho Brahe tampoco se desplegaron correctamente, por lo que la nave espacial recibió una gran protuberancia en el impacto de 26 G. Se informó de que estaba llena de agua cuando fue rescatada. El cohete se hundió a una profundidad de 80-90 metros en el mar Báltico [24] [25] Se ha publicado una película del lanzamiento desde el punto de vista del piloto. [26]
En aquel momento se estimó que un lanzamiento tripulado tardaría entre 3 y 5 años, [8] pero, si tenía éxito, Dinamarca sería la cuarta nación en lanzar humanos al espacio , después de la URSS (Rusia), los EE. UU. 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 ( Thunder Shield ), en honor al héroe naval danés-noruego Peter Tordenskjold , con un empuje de 65 kN , [28] sin embargo, este diseño falló y causó un incendio durante su prueba estática final en 2014. A diciembre de 2014, se está trabajando en un tercer concepto de diseño en Copenhagen Suborbitals , [29] mientras que el diseñador original Peter Madsen ha iniciado un programa alternativo más similar a HEAT-1X. [30]