El cohete Aerobee fue uno de los cohetes de sondeo más producidos y productivos de los Estados Unidos . Desarrollado por Aerojet Corporation , el Aerobee fue diseñado para combinar la altitud y la capacidad de lanzamiento del V-2 con la rentabilidad y la producción en masa del WAC Corporal . Se lanzaron más de 1000 Aerobee entre 1947 y 1985, que enviaron enormes cantidades de datos astronómicos, físicos, aeronáuticos y biomédicos.
Las investigaciones realizadas con cohetes V-2 después de la Segunda Guerra Mundial produjeron valiosos resultados sobre la naturaleza de los rayos cósmicos, el espectro solar y la distribución del ozono atmosférico. Sin embargo, el suministro limitado y el coste de ensamblar y disparar los cohetes V-2, así como la pequeña capacidad de carga útil del primer cohete sonda construido específicamente para este fin, el WAC Corporal , crearon una demanda de un cohete sonda de bajo coste para su uso en investigación científica. Un esfuerzo del Laboratorio de Física Aplicada (APL) dirigido por James Van Allen condujo a un contrato presentado el 17 de mayo de 1946 por el Laboratorio de Investigación Naval (NRL) a Aerojet , en aquel momento productor de cohetes WAC Corporal, para la adquisición de 20 cohetes sonda de combustible líquido capaces de transportar una carga útil de 150 libras (68 kg) a una altitud de 300.000 pies (91.000 m). 15 de los nuevos cohetes se asignarían al APL y 5 al NRL. Aerojet iba a ser el contratista principal, mientras que Douglas Aircraft , también productor de WAC Corporals, proporcionaría ingeniería aerodinámica y se haría cargo de parte de la producción. [2]
La designación Aerojet para el nuevo cohete era "Aerobee", una contracción de Aerojet, fabricante del motor, y Bumblebee, un programa de misiles guiados de la Armada. [3] : 57 [4] Era un cohete de una sola etapa, alimentado con combustible líquido y estabilizado por aletas, que utilizaba un motor de cohete de combustible sólido como propulsor. Este propulsor se desechaba después de 2,5 segundos de funcionamiento. El cono de la nariz que contenía el transmisor de telemetría y la carga científica era recuperable y regresaba a la tierra en un paracaídas. [5] Al igual que con su progenitor, el WAC Corporal , el Aerobee requería una torre de lanzamiento alta para proporcionar la estabilidad necesaria hasta que el cohete, que aceleraba relativamente lentamente, ganara suficiente velocidad para que sus aletas fueran efectivas para controlar la actitud. [5] Las torres de lanzamiento eran ajustables en inclinación y acimut para compensar el viento. [3] : 59
El 25 de septiembre de 1947, un Aerobee ficticio conectado a un motor de refuerzo activo fue lanzado desde el campo de misiles White Sands , Nuevo México , para realizar pruebas de vuelo. A esto le siguió (después de dos pruebas ficticias más en octubre [6] ) el primer lanzamiento completo de un Aerobee el 24 de noviembre. El vuelo finalizó después de 35 segundos cuando la cola del cohete comenzó a oscilar de un lado a otro. [2] Este Aerobee fue el primer cohete disparado por la Armada de los EE. UU. en White Sands [3] : 66 y el objeto del primer programa integral de seguridad de campos de misiles . [3] : 59
El siguiente lanzamiento del Aerobee, el 5 de marzo de 1948, fue un éxito total, alcanzando una altitud de 73 millas (117 km) y superando el límite de las 62 millas (100 km) del espacio (según lo definido por la Federación Mundial de Deportes Aéreos [1] ). [2]
El diseño original del Aerobee fue designado RTV-N-8 por la Armada y XASR-1 por Aerojet y el Ejército. Este cohete estaba propulsado por el XASR-1, una versión de 11,5 kilonewtons (2600 lb f ) [5] del motor 21AL-2600 también utilizado en el Nike Ajax . [7] [3] : 70
El motor XASR-1 fue reemplazado por el XASR-2, que utilizaba helio para la presurización del tanque de combustible en lugar de aire comprimido. Los Aerobees que volaban por primera vez a fines de 1949 y que utilizaban el nuevo motor fueron designados RTV-N-10(a) por la Armada y RTV-A-1 por la Fuerza Aérea. Las variantes de este diseño empleadas por la Fuerza Aérea incluían el RTV-A-1a, que utilizaba un sustentador Aerojet AJ10-25 con 18 kilonewtons (4000 lb f ) de empuje, pero con una duración más corta; el RTV-A-1c, idéntico pero sin un cohete propulsor sólido; el RTV-A-1b, que utilizaba el motor XASR-1, pero con presurización química; y el RTV-A-1d, que utilizaba el motor de 18 kilonewtons (4000 lb f ) del −1a, con presurización química y se lanzaba sin propulsor. [5]
La Armada también desarrolló sus Aerobees XASR-2. El RTV-N-10b utilizó una variante del motor del −10a con un impulso específico más alto ; el RTV-N-10c fue una variante de producción del −10b. La USAF desplegó una versión de producción del RTV-N-10b, que no recibió una designación oficial. [5]
El 2 de diciembre de 1949, la Fuerza Aérea lanzó su primer Aerobee desde el Complejo de Lanzamiento A de la Base de la Fuerza Aérea Holloman . Aunque el cohete voló a casi 60 millas (97 km) de altitud y tomó las primeras fotografías en color de la Tierra desde el espacio, la carga útil se perdió y no se recuperó hasta el 13 de julio de 1950, momento en el que la película (así como las emulsiones de rayos X que también se habían llevado a bordo) ya no se podían recuperar. Este comienzo desfavorable fue seguido por 32 vuelos más del Aerobee, la mayoría de los cuales fueron exitosos, incluido el primer vuelo exitoso de un mono, el 18 de abril de 1951. [2]
A principios de la década de 1950, el Aerobee era el cohete de sondeo preferido por el Laboratorio de Investigación de la Armada, la USAF y el Cuerpo de Señales del Ejército. El coste de elevar una libra de carga científica a gran altitud era significativamente menor que el de cualquier competidor. [8] [9] En 1955, los cohetes RTV-A-1 de la USAF fueron rebautizados como X-8 (X-8a-d correspondía a la antigua serie RTV-A-1a-d). [5]
La primera versión derivada importante, el Aerobee-Hi (lanzado por primera vez en 1955) se caracterizó por un aumento de longitud, capacidad de combustible y un diseño de ingeniería mejorado. Hubo dos versiones del Aerobee-Hi. El Aerobee Hi de la Fuerza Aérea (MX-1960, XRM-84) y el ligeramente más largo Aerobee-Hi de la Armada (RV-N-13, PWN-2A). El desarrollo del motor continuó con el AJ11-6, AJ11-18, AJ11-20, AJ11-21 y AGVL0113C/F/H/I del Aerobee-Hi. [10] : 265 [5] El Aerobe-Hi fue impulsado por el propulsor KS-18000 de 2,5 litros. [3] : 75 El Aerobee-Hi de la Marina era considerablemente diferente del Aerobee-Hi de la Fuerza Aérea, ya que utilizaba el regulador de presión de combustible del Nike Ajax, una función de arranque retardado y un cono de cola sellado a presión para permitir una mejor medición de la atmósfera superior externa. [3] : 79–80
Tras la creación de la NASA, el desarrollo de los Aerobee pasó a estar en gran medida guiado por la NASA. Las excepciones desarrolladas para las fuerzas armadas incluían el Aerobee 170, también conocido como Nike-Aerobee, que combinaba el propulsor Nike M5E1 con el Aerobee 150, y el Aerobee 300, que utilizaba un motor de misil AIM-7 Sparrow en su segunda etapa; el Aerobee 300 también era conocido como Sparrowbee. Hubo versiones del Aerobee-Hi como el Aerobee 150 y el 150A, en cuyo caso la diferencia estaba en el número de aletas, el 150 tenía tres y el 150A cuatro. El Aerobee 100 era esencialmente un Aerobee 150 acortado con un motor AJ11. Con diferencia, el más grande de la serie Aerobee fue el Aerobee 350, compuesto por cuatro Aerobee 150 agrupados propulsados por un Nike M5E1. [11] [12] Aunque llevaban la denominación Aerobee, el Aerobee 75 y el propuesto Aerobee 90 no estaban realmente relacionados con los otros en el sentido de que eran cohetes de propulsante sólido; el 75 tenía un motor HAWK y el 90 era un 75 con una segunda etapa Sparrow. [13]
A lo largo de las décadas de desarrollo, los Aerobees volaron con muchos motores relacionados, incluidos el XASR-1 (21AL-2600), el 45AL-2600, el AJ10-24, el AJ10-25, el AJ10-27, el AJ10-34, el AJ11-6 y el AJ60-92. Las versiones posteriores de los motores AJ10 y AJ-11 produjeron 17,8 kilonewtons (4000 lbf ) de empuje. [3] : 70 Los propulsores incluyeron los propulsores Nike M5E1 sobrantes y los VKM-17 y VKM-20, así como el 2.5KS-18000 original. [14]
Las torres de lanzamiento para los cohetes Aerobee se construyeron en el campo de misiles White Sands y la base de la fuerza aérea Holloman en Nuevo México; la instalación de vuelo Wallops en Virginia; la base de la fuerza aérea Eglin en Florida; el campo de investigación de cohetes Churchill en Manitoba, Canadá; y Woomera , Australia del Sur. Los Aerobees también se lanzaron desde el Centro de Lancamento da Barreira do Inferno (CLBI), Natal, Río Grande N, Brasil; la instalación de pruebas de Kauai , Barking Sands, Kauai; Nouadhibou , Dakhlet Nouadhibou, Mauritania; la base de la fuerza aérea Vandenberg , California; Walker's Cay , Bahamas; y a bordo del buque de investigación USS Norton Sound . [14] Se lanzaron dos misiles Seabee desde el mar frente a Point Mugu, California . Los Seabee (Aerobees lanzados desde el mar) se lanzaron desde una posición flotando en el agua como parte del proyecto Sea Dragon de Robert Truax para Aerojet. [15] Los Aerobee lanzados desde lugares en el extranjero, como las Bahamas, utilizaron una torre de lanzamiento modificada que se había utilizado originalmente en el USS Norton Sound. La NASA modificó aún más esa torre para convertirla en la Instalación de Lanzamiento Móvil de Aerobee (MALF, por sus siglas en inglés), que se utilizó por primera vez en 1966 para lanzamientos desde Natal, Brasil. [11] : 56
Se lanzaron un total de 1.037 Aerobee (incluidas las variantes) desde todas las ubicaciones con una tasa de éxito superior al 97 %. Más de la mitad de ellos eran Aerobee 150/150A. [6] El último Aerobee, un 150 MI, voló una carga útil Airglow en White Sands el 17 de enero de 1985. [16]
El Acuerdo entre el Gobierno de Australia y el Gobierno de los Estados Unidos de América sobre el lanzamiento de tres cohetes Aerobee se estableció en Canberra en marzo de 1970. [17] Un tratado similar se acordó en 1973 para siete lanzamientos, [18] y en 1977 para seis lanzamientos [19] para varios experimentos astronómicos y solares realizados por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA .
En 1974, la DARPA de Estados Unidos, a través del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de Cambridge y Australia, acordaron lanzar tres cohetes en el marco del proyecto Hi Star South . [20]
Se realizaron un total de 20 lanzamientos de Aerobee en el campo de pruebas de Woomera : [21]
La investigación científica realizada con la familia Aerobee incluyó fotografía, investigación biomédica, biología, el estudio de partículas energéticas, física ionosférica, meteorología, radioastronomía, física solar, aeronomía, espectrometría, investigación de inteligencia de señales, estudios infrarrojos, magnetometría, astronomía ultravioleta y de rayos X, así como muchos otros campos como la investigación aerodinámica y el desarrollo de tecnología de misiles. [11] : 82 Los Aerobees fueron una parte vital de los esfuerzos de Estados Unidos en el Año Geofísico Internacional , comprendiendo más de la mitad del presupuesto asignado para cohetes de sondeo del IGY. [11] : 31
Las primeras misiones biomédicas espaciales se lanzaron a través de Aerobee: tres misiones de la Fuerza Aérea que transportaban ratones y monos, lanzadas entre 1951 y 1952, determinaron que la breve exposición (unos 15 minutos) a la aceleración, la gravedad reducida y la radiación cósmica de gran altitud no tuvo efectos negativos significativos. [2]
El 19 de junio de 1962 (UTC) se lanzó un Aerobee 150 que detectó los primeros rayos X emitidos desde una fuente fuera de nuestro sistema solar [22] [23] ( Scorpius X-1 ). [24]
El 16 de octubre de 1957, el Aerobee USAF-88 [25] fue lanzado desde Holloman LC-A en Nuevo México para lanzar los primeros objetos artificiales al espacio interplanetario . Varias variedades de conos de aluminio llenos de cargas explosivas fueron montadas en el cono de la nariz del cohete. 91 segundos después del despegue, a una altitud de 85 km (53 mi), se dispararon las cargas. Se produjo un destello verde brillante, observable desde el Observatorio Palomar a 1.000 km (620 mi) de distancia. El análisis posterior al lanzamiento sugirió que al menos dos fragmentos de las cargas explosivas se habían alejado de la Tierra con el doble de la energía cinética necesaria para alcanzar la velocidad de escape y convertirse en los primeros satélites artificiales del sol. [26] Cuando se anunció el logro el mes siguiente, se lo comparó favorablemente en la prensa contemporánea con el lanzamiento soviético del primer satélite artificial, Sputnik 1 , solo 12 días antes del lanzamiento del Aerobee. [27] Sin embargo, un análisis posterior realizado por el historiador espacial Jonathan McDowell sugiere que ninguno de los fragmentos de la carga útil alcanzó realmente la velocidad de escape. [25]
Un artefacto de los programas Aerobee, que sigue en uso hoy en día, es la gran torre de lanzamiento cerrada construida para el Aerobee 350 en el Complejo de Lanzamiento White Sands 36. [ 28]
(El Ejército, la Marina y la Fuerza Aérea lanzaron 36 Aerobees adicionales de tipo desconocido entre 1957 y 1959) [6]
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