Copenhagen Suborbitals es un programa espacial humano financiado colectivamente . Ha volado seis cohetes y cápsulas de fabricación propia desde 2011. [3] La organización lanzó con éxito su cohete Nexø II en el verano de 2018. [4] [5] Su objetivo declarado es que uno de sus miembros llegue al espacio ( arriba 100 km ) en un vuelo espacial suborbital . La organización fue fundada por Kristian von Bengtson y Peter Madsen . [6]
El programa cuenta con 55 voluntarios que eligen un presidente y miembros de la junta directiva en sus asambleas generales anuales. A partir de 2024 [update], el presidente es Carsten Olsen. [7]
Copenhagen Suborbitals fue fundada en 2008 por Kristian von Bengtson y Peter Madsen como un proyecto sin fines de lucro financiado colectivamente que discutía la mayoría de sus operaciones en blogs [8] [9] y conferencias. [10]
El 23 de febrero de 2014, la junta directiva de Copenhagen Suborbitals anunció que Kristian von Bengtson había abandonado el grupo, tras pelearse con Madsen. Madsen se fue en junio de 2014. [11]
En 2014, Copenhagen Suborbitals diseñó un primer cohete y cápsula espacial tripulados básicos. Lo llamaron Spica y está previsto que tenga entre 12 y 14 m de altura y un diámetro de 950 mm. [12] En febrero de 2024, la construcción del cohete comenzó, pero aún no se ha finalizado y no se ha propuesto ninguna fecha de lanzamiento.
Originalmente, se planeó que el cohete Spica fuera propulsado por la clase BPM-100, pero debido a problemas internos de fabricación, finalmente se decidió utilizar el BPM-25 como motor para propulsar el cohete. [13] Aunque es más débil, proporciona varias ventajas a través de una mayor autoridad de rollo y control de flujo. Los motores BPM-25, a diferencia del BPM-100, tendrán que agruparse para lograr el empuje necesario para lanzar Spica a la altitud deseada. El BPM-25 proporciona 25 kN de empuje. [14] Similar al motor BPM-100, utiliza oxígeno líquido como oxidante y etanol como combustible. Spica maniobrará mediante vectorización de empuje en sus motores BPM-25.
El cohete estará completamente guiado por software y componentes electrónicos de fabricación propia. Muchos de los sistemas y tecnologías previstos para su uso en este cohete fueron probados y probados previamente en los cohetes más pequeños de la clase Nexø durante el período 2016 a 2018. [15] La cápsula espacial tendrá un diseño tubular similar a su predecesor Tycho Brahe . Si bien la cápsula Spica no ha entrado más que en una construcción marginal a partir de 2024, CS planea construir primero una cápsula estándar para probarla en tierra antes de pasar al artículo real. [dieciséis]
Durante el período 2016-2018, el grupo diseñó, construyó y probó una serie de motores más pequeños con un empuje nominal de 2 y 5 kN: la clase BPM (motor bipropulsor) -2 y la clase BPM-5, respectivamente. Nexø I se lanzó bajo el poder de un BPM-5 el 23 de julio de 2016. [17] El 4 de agosto de 2018, al igual que el Nexø I, el Nexø II se lanzó bajo el poder de un BPM-5. [15] La clase Nexø estaba destinada principalmente a servir como demostrador de tecnología antes del desarrollo de Spica. [15] Los motores BPM son motores de cohetes bilíquidos que utilizan LOX y etanol , enfriados de forma regenerativa por el combustible de etanol. [18]
El BPM-2 estaba destinado principalmente a servir como artículo de prueba para el banco de pruebas CS y los métodos de fabricación, y nunca tuvo la intención de lanzar un cohete. El motor BPM-2 se disparó de forma estática 4 veces distintas el 2 de mayo de 2015. [19]
Las pruebas fueron exitosas y los resultados superaron las expectativas. También se probaron diferentes aditivos para combustible (como TEOS ), así como diferentes materiales de las paletas del propulsor. Los disparos de prueba de 2015 utilizaron purga de presión pasiva. [19]
No está previsto más desarrollo o uso de motores BPM-2 o -5. CS ha pasado principalmente al uso del BPM-25 antes del desarrollo planificado del cohete Spica. [13]
De 2008 a 2012, el grupo basó su trabajo en un cohete híbrido , utilizando oxígeno líquido (LOX) como oxidante . [20] Originalmente, el cohete HEAT-1X iba a ser alimentado 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 había derretido 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 del HEAT-1X-P (P de poliuretano ). El poliuretano tuvo el impulso requerido, pero mostró una fuerte oscilación . [21] Hasta 2011, el grupo había realizado más de 30 pruebas de varios tipos de motores en sus instalaciones de pruebas de motores de cohetes en Refshaleøen . [22] En el otoño de 2012 , se probó un motor conceptual que utiliza ácido nítrico fumante blanco y alcohol furfurílico utilizando una configuración de prueba estática. [23] En 2012 se tomó la decisión de cambiar a motores bipropulsores de combustible líquido que funcionan con oxígeno líquido y etanol. Esto evolucionó hasta convertirse en la clase BPM (motor bipropulsor) actualmente en uso en CS a partir de 2024. [24]
El HATV (vehículo híbrido de prueba atmosférica) era un cohete sondeo planificado. El propulsor HATV se disparó estáticamente con éxito, aunque nunca se lanzó. [25]
HEAT 1X ( Hybrid Exo Atmospheric Transporter ) [26] fue el módulo propulsor de cohete destinado a lanzar la cápsula espacial Tycho Brahe al espacio, siendo conocida la combinación como HEAT-1X TYCHO BRAHE . El diseño del cohete fue el resultado de numerosas pruebas de refuerzo estático del combustible sólido epoxi y del oxidante líquido óxido nitroso . Una combinación que también se utilizó en el cohete de prueba a escala HATV ( Hybrid Atmospheric Test Vehicle ), que tenía sólo un tercio del tamaño del HEAT. La estabilización del cohete se realizó mediante rodillos . El cohete fue lanzado el 3 de junio de 2011 desde la plataforma flotante Sputnik . [27]
En los primeros segundos, el cohete inesperadamente comenzó a inclinarse aproximadamente 30 grados con respecto a la horizontal. Debido al ángulo indeseable, se ordenó manualmente al motor que se apagara a los 16 segundos de vuelo a una altitud de 1,4 kilómetros, y el cohete finalmente alcanzó un apogeo de aproximadamente 2,8 kilómetros, significativamente lejos del objetivo de 30 kilómetros. [28] El cohete aterrizó a 8,5 kilómetros [29] de la posición desde donde fue lanzado. El Tycho Brahe se separó con éxito del propulsor, sin embargo, tanto los paracaídas del propulsor como del Tycho Brahe no se desplegaron con éxito. En el caso del Tycho Brahe , fue recuperado con éxito del océano tras sufrir un impacto de 26G al aterrizar. [28] Fue encontrado anegado y parcialmente dañado. El propulsor se hundió a una profundidad de 80 a 90 metros.
TM-65 y TM6-5 IIA/B eran motores de propulsor líquido que utilizaban 75% de etanol y oxígeno líquido (LOX) como oxidante . Estos motores producían alrededor de 65 kN de empuje. [30] Las primeras pruebas estáticas se realizaron en mayo de 2012. Un motor TM65 II era para HEAT-2X y otro para HEAT-1600 LE. El motor TM-65 pasó la prueba sin daños y fue disparado hasta al 50% de su empuje nominal. El grupo planeó repetir la prueba con niveles de empuje más altos, hasta que en 2014 se abandonó la clase TM-65 en favor del concepto de motor BPM-100. [31]
El HEAT-2X era un cohete construido para probar en vuelo el motor TM-65. Se planeó transportar una maqueta de cápsula espacial de 80 kg a escala 1:3 llamada TDS-80 a la estratosfera sobre la Línea Kárman . [32]
El cohete no voló porque sufrió un incendio en el motor durante una prueba estática en el verano de 2014. [32] La boquilla del cohete implosionó y se abrió una costura de soldadura, lo que provocó la expulsión de todo el combustible de etanol (unos 500 L) en solo tres segundos, lo que provocó un gran incendio que dañó parte del cohete. La falla del motor y el posterior incendio se filmaron [33] de cerca con una cámara de alta velocidad, que aunque quemada por fuera, sobrevivió al infierno lo suficiente como para poder recuperar la película. El incendio dañó el motor TM-65 a bordo lo suficiente como para no poder repararlo, lo que provocó que tanto el motor como el HEAT-2X en su conjunto fueran retirados al museo CS. [34] Este fue uno de los principales factores decisivos a la hora de elegir retirar la clase TM-65.
La micronave espacial (MSC), llamada Tycho Brahe en honor al astrónomo danés , tiene un casco de presión de acero con espacio para un pasajero. [35]
El pasajero podría ver el exterior a través de una cúpula de Perspex . [26] El ocupante volaría en una posición medio de pie, medio sentado en un asiento especialmente diseñado y llevaría pantalones anti-G para evitar el desmayo . Otro compartimento contiene tanto el paracaídas de alta velocidad como los paracaídas principales de baja velocidad para desaceleración. El volumen del MSC proporcionará flotabilidad en el agua al aterrizar. [36]
El primer MSC fue bautizado como "Tycho Brahe 1" y en su primer vuelo no estuvo tripulado, sino que se utilizó un maniquí de pruebas de choque . [37] Se estaba desarrollando un nuevo MSC de aluminio llamado MAX-1, que lleva el nombre de Maxime Faget, pero fue abandonado, según el grupo, debido a los problemas fisiológicos asociados con la rápida aceleración de un ser humano en posición de pie. [38] La nave está ahora en exhibición en el Planetario Tycho Brahe en Copenhague. [39]
Tycho Deep Space es una cápsula espacial desarrollada por Kristian von Bengtson . [40] La primera versión oficialmente llamada "Beautiful Betty" por Mikael Bertelsen , el protector de la cápsula. [41] La cápsula no tripulada fue lanzada el 12 de agosto de 2012 al mar mediante un sistema de escape de lanzamiento de prueba , frente a la costa de Bornholm . El lanzamiento no proporcionó suficiente altura para que se desplegara el paracaídas y la cápsula resultó parcialmente dañada al impactar contra el mar. [42] Debido a este daño, el TDS fue retirado. La cápsula tiene 2 m de diámetro, lo que permite que un astronauta esté en posición horizontal en relación con la aceleración durante el lanzamiento y el aterrizaje. Esto contrasta con el diseño Tycho Brahe de primera generación que requería que el astronauta permaneciera dentro.
El grupo originalmente se centró en el lanzamiento desde un puerto espacial terrestre como Andøya , Kiruna o Islandia [43] El enfoque luego se centró en un lanzamiento marítimo justo fuera de las aguas territoriales de Dinamarca. Las autoridades danesas dieron permiso para el lanzamiento, pero en el Mar del Norte , una posibilidad sugerida por la Administración de Aviación Civil Danesa ( Statens Luftfartsvæsen ) fue rechazada en 2009 por la Autoridad Marítima Danesa ( Søfartsstyrelsen ). Prefirieron otra área, dando permiso formal y por escrito para lanzar desde el campo de tiro militar ESD138/ESD139, [44] ubicado en 55°02′57″N 15°36′11″E / 55.04917°N 15.60306°E / 55.04917; 15.60306 en el Mar Báltico . [ cita necesaria ] Está en las afueras de Nexø en la isla danesa de Bornholm . Copenhagen Suborbitals tuvo entonces que construir una plataforma de lanzamiento móvil flotante (MLP) llamada Sputnik , que lleva el nombre del primer satélite artificial que se puso en órbita. Sus campañas de lanzamiento incluyen los siguientes barcos: [ cita necesaria ]
Se planeó realizar el primer lanzamiento de prueba a gran escala a 30 km de altitud frente a la costa de Bornholm entre el 30 de agosto y el 13 de septiembre de 2010. [47] El vehículo llevaba un maniquí de pruebas de choque "Rescue Randy" [48] en lugar de un piloto humano, y el vuelo con tripulación no está previsto desde hace algunos años. Los criterios de éxito fueron la finalización del viaje por mar y una cuenta atrás hasta el lanzamiento, con la recuperación prevista como bonificación. [49]
El martes 31 de agosto de 2010, el submarino danés UC3 Nautilus, de construcción privada , 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 . [50]
Se realizó un intento de lanzamiento el domingo 5 de septiembre de 2010 a las 14:43 CEST , [51] pero el motor no pudo arrancar debido a una falla de la válvula LOX que se supone fue causada por un calentamiento insuficiente de la válvula. El diseño incluía un secador de pelo de consumo [52] para descongelar la válvula LOX; En efecto, lo que falló no fue el secador sino el suministro eléctrico. [53]
El grupo prometió regresar al año siguiente para intentar nuevamente el lanzamiento. [54]
Después de realizar las actualizaciones sobre el cohete y la válvula, y con el MLP-Sputnik por sus propios medios y un barco de apoyo, el grupo zarpó de nuevo hacia el puerto espacial Nexø el 28 de mayo a las 4:50 am. Se encontraron nuevamente con el MHV Hjortø , un Buque de la Guardia Nacional Naval que sirve como buque de control y recuperación de la misión. El segundo intento de lanzamiento tuvo más éxito y el vuelo inaugural tuvo lugar el 3 de junio de 2011, [20] a las 16:32 hora local (CEST) (14:32 GMT). El cohete HEAT-1X despegó, pero sólo pudo ascender a una altitud de sólo 2,8 km. [55] Mission Control tuvo que apagar el motor temprano después de 21 segundos. [56]
El cohete SMARAGD ( esmeralda en danés ) es un cohete de dos etapas de 5,7 metros [57] y un peso de 160 kg, destinado a alcanzar una altitud superior a 20 km, [58] que se utilizó para probar diversos aspectos tecnológicos de la operación. El 27 de julio de 2012, el equipo partió de Nexø hacia el lugar de lanzamiento con la intención de lanzar el cohete SMARAGD. [59] [60] Después de algunos problemas iniciales con el control de lanzamiento remoto, [61] el cohete se lanzó con éxito poco después de la 1 pm [62] [63] y alcanzó una altitud máxima de 8,2 km. [64] Fue evidente poco después del despegue que la nariz que contenía la electrónica se rompió durante el lanzamiento, posiblemente debido a la gran aceleración de aproximadamente 20 g. [sesenta y cinco]
El 12 de agosto de 2012 a las 09:18 se lanzó la cápsula espacial Tycho Deep Space para probar un sistema de escape de lanzamiento . Sin embargo, el paracaídas no se desplegó correctamente y la cápsula resultó dañada por el impacto. [66] Varios medios de comunicación habían malinterpretado el calendario y proclamaron que el lanzamiento se había iniciado prematuramente debido a un error. [67] El equipo consideró que la prueba fue parcialmente exitosa, debido al exitoso lanzamiento del cohete y al fallido despliegue del paracaídas. [68] El lanzamiento pudo seguirse en directo mediante streaming desde varias cámaras de vídeo; Además, se montaron cámaras de alta velocidad en el MLP. [69]
SAPPHIRE-1 , una modificación del HATV, era un cohete de 4,5 m cuyo objetivo principal era probar el sistema de guía activa desarrollado por Copenhagen Suborbitals. [70] Se lanzó con éxito el 23 de junio de 2013. [71]
Nexø I se lanzó el sábado 23 de julio de 2016 con el motor BPM-5 inaugural. Fue un éxito parcial y el suministro de oxígeno líquido al motor fue insuficiente debido a una evaporación prematura parcial. [72] [73]
El Nexø II se lanzó con éxito el 4 de agosto de 2018, con un motor BPM-5 ligeramente modificado. Alcanzó un apogeo de 8 a 12 km y se recuperó de forma segura mediante paracaídas. [74]
Los logros de Copenhagen Suborbitals incluyen:
El 3 de octubre de 2013, Copenhagen Suborbitals recibió el premio "Breitling Milestone Trophy" de la Fédération Aéronautique Internationale en una ceremonia en Kuala Lumpur . [79] [80]
En 2010, un grupo independiente de entusiastas del espacio fundó el grupo de apoyo a los suborbitales de Copenhague (CSS). [81] El objetivo principal de este grupo es "apoyar a CS económica, moral y prácticamente en su misión". Dos días después de su fundación, CSS alcanzó los 100 miembros. El 15 de noviembre de 2011 marcó un hito importante para CSS al alcanzar los 500 miembros. A principios de 2024, se registraron alrededor de 600 miembros. [81]
Al pagar una cantidad fija mensual, los miembros de Copenhagen Suborbitals Support cubren ahora la mayor parte de los costes fijos del proyecto, además de donar diversos tipos de hardware. [82] En 2015, CS recibió 12.500 libras esterlinas al mes. [83]
