Lanzamiento del cohete de sondeo TEXUS57

Andreas Schüette

El 28 de febrero de 2022 está previsto el lanzamiento del cohete de sondeo TEXUS 57 desde Esrange en el norte de Suecia.  Se trata de  un programa de cohetes de sondeo europeo/alemán, al servicio de los programas de microgravedad de ESA y DLR. La primera misión se llevó a cabo el 13 de diciembre de 1977, utilizando un cohete británico Skylark. Todas las misiones hasta la TEXUS-41 en 2004 se realizaron con estos cohetes. Tras el retiro del Skylark en 2005, los lanzamientos de TEXUS cambiaron al cohete brasileño VSB-30.El director del programa, Andreas Schütte,  nos explica un poco más sobre este  interesante programa de larga duración y sobre su vital contribución a la investigación científica.

¿En qué consiste TEXUS?

TEXUS (Technological Experiments in Zero Gravity) es el programa de cohetes de sondeo más exitoso y duradero del mundo: el primer cohete TEXUS se lanzó en diciembre de 1977. Los cohetes de sondeo -también conocidos como cohetes de investigación- lanzan experimentos científicos y tecnológicos al borde del espacio antes de caer de nuevo a la Tierra. En pocas palabras, TEXUS ayuda a los científicos a realizar experimentos biológicos, de ciencia de los materiales y físicos en condiciones espaciales. El programa también desempeña un papel importante en la preparación de experimentos para la Estación Espacial Internacional (ISS).

¿Con qué frecuencia despegan los cohetes TEXUS?

Por término medio, una vez al año. Los cohetes se lanzan desde el Centro Espacial de Esrange, un lugar casi desconocido en el norte de Suecia, por encima del Círculo Polar Ártico. Aquí, la carga científica puede recuperarse fácilmente y devolverse a los equipos de investigación menos de dos horas después del lanzamiento.

¿En qué consiste un vuelo de TEXUS?

En vuelo balístico, un cohete TEXUS alcanza una altura de unos 260 kilómetros. El vuelo, desde el despegue hasta el aterrizaje, dura unos 15 minutos. Durante seis minutos se alcanza una ingravidez aproximada, que es sólo una diezmilésima parte de la gravedad normal de la Tierra. Durante el vuelo, los científicos pueden controlar y supervisar directamente sus experimentos desde tierra mediante telemando y transmisión de vídeo. Los datos se recogen durante el vuelo por telemetría o tras la recuperación de la carga útil.

A continuación, la carga útil del cohete aterriza en paracaídas y se recupera en helicóptero con el apoyo de Airbus y la Swedish Space Corporation, operador de Esrange.

¿Podría contarnos un poco más sobre el próximo lanzamiento?

El lanzamiento de TEXUS 57 -que, como su nombre indica, es la quincuagésima séptima misión- está previsto para el 28 de febrero. Llevará cuatro experimentos a bordo, ubicados en módulos autónomos dentro del cohete, uno encima del otro. Entre los clientes se encuentran la Agencia Espacial Europea y el Centro Aeroespacial Alemán en nombre de varias universidades.

¿De qué se tratan esos experimentos?

En TEXUS 57 tenemos cuatro experimentos, todos ellos son nuevos desarrollos:

TOPOFLAME: “Efectos de la topografía en la propagación de llamas a lo largo de combustibles sólidos“,  cuyo investigador principal es Christian Eigenbrod de la Universidad de Bremen. El experimento contiene 5 cámaras de combustión cilíndricas, también llamadas túneles de viento debido a la velocidad controlada del flujo de gas de unos 20 cm/s, en las que se queman 5 muestras cilíndricas de PMMA. Las cámaras de combustión han sido proporcionadas por el Centro de Tecnología Espacial Aplicada y Microgravedad (ZARM). El objetivo del experimento TOPOFLAME es la investigación de la propagación de la llama a lo largo de varillas cilíndricas de PMMA de diferentes diámetros en un flujo concurrente en condiciones hipóxicas (700 hPa/ 26,5% O2).

IMPACT: “Investigación de cambios inducidos por microgravedad en la fosforilación y el calcio”, el investigador principal de este experimento es Maik Böhmer de la Universidad Goethe de Frankfurt. El objetivo científico del experimento IMPACT es la investigación de los cambios de fosforilación en respuesta a los cambios de gravedad en las plántulas de Arabidopsis.

CDIC-4: «Patrones e inestabilidades quimiohidrodinámicas: patrones de precipitación impulsados por el flujo», cuya investigadora principal es Karin Schwarzenberger, del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf/Universidad Técnica de Dresden. El objetivo científico del experimento  es analizar cómo se pueden utilizar las condiciones fuera de equilibrio impulsadas por el flujo para controlar la naturaleza química y la cantidad de los productos de reacción que se obtienen al inyectar un reactivo de la reacción en el otro.

TEKUS: “Convección termoeléctrica en microgravedad”, liderado por el Investigador Christoph Egbers de Universidad Tecnológica de Brandeburgo Cottbus-Senftenberg. En este caso el objetivo científico del experimento es analizar los efectos de la convección termoeléctrica en fluidos inducidos por un campo de alto voltaje. La instalación experimental contiene cuatro celdas de muestra llenas de aceite de silicona. Se observan por varios métodos ópticos con láseres y cámaras. Los resultados serán relevantes para futuras aplicaciones sin convección inducida por gravedad en el espacio, p. en satélites.

El cliente de CDIC-4 es la Agencia Espacial Europea (ESA), para los otros tres experimentos es la Administración Espacial Alemana DLR.

¿Cuál es la contribución de Airbus?

Los ingenieros de Airbus de diferentes disciplinas desarrollan, integran y prueban el equipo experimental. En colaboración con los clientes y los equipos científicos, nuestros ingenieros establecen conceptos experimentales. Se llevan a cabo pruebas de tablero para apoyar las decisiones de diseño. En función de los resultados, pueden ser necesarias más pruebas para determinar o verificar los parámetros críticos del experimento antes de su lanzamiento. Las revisiones del diseño con los clientes garantizan que se cumplan plenamente sus requisitos.

Por último, el equipo experimental se integra, se prueba en varias etapas y se verifica. Todo esto va de la mano del desarrollo de los sistemas de apoyo en tierra necesarios para controlar los experimentos durante la fase de pruebas en Bremen y durante el vuelo desde Esrange.

Antes de transferir todo el hardware de vuelo y los sistemas de tierra a Esrange, organizamos una revisión de aceptación del sistema de vuelo con nuestros clientes, que también cubre las contribuciones de nuestros subcontratistas: el sistema de servicio (comunicación entre los experimentos y la estación de tierra), el sistema de recuperación (paracaídas), los motores de cohetes (propulsores sólidos) y la preparación de las instalaciones en Esrange.

¿Por qué seguimos haciendo pruebas de microgravedad con cohetes de sondeo cuando la plataforma Airbus Bartolomeo de la ISS ofrece esta posibilidad?

Hay muchas plataformas diferentes para realizar experimentos científicos o tecnológicos en microgravedad. Bartolomeo es una plataforma ideal para muchas aplicaciones que requieren condiciones de microgravedad prolongadas, y está dando lugar a investigaciones muy interesantes e importantes. Sin embargo, hay muchos otros campos de investigación en los que un corto tiempo de microgravedad proporciona excelentes resultados.

Entre las opciones terrestres se encuentran los cohetes de sondeo, los vuelos parabólicos y las torres de caída, una estructura en tierra que se utiliza para producir un breve periodo de microgravedad para un objeto de estudio.

Numerosos experimentos a bordo de la ISS han pasado por varias misiones precursoras en la Torre de Caída ZARM, un laboratorio de microgravedad en Bremen, vuelos parabólicos y de cohetes de sondeo para determinar de antemano el diseño óptimo y los mejores parámetros.

Se han observado y comprobado muchos fenómenos en nuestros vuelos de cohetes de sondeo con TEXUS y MAXUS, un cohete de investigación más grande que puede llevar una carga útil más pesada y ofrece un periodo de microgravedad más largo. Para nuestros clientes, estos vuelos contribuyen a reducir el riesgo, proporcionan una validación rentable y ofrecen resultados de alta calidad.

Actualización:  Debido al conflicto entre Rusia y Ucrania el lanzamiento del cohete de sondeo TEXUS57 no tuvo lugar el 28 de febrero y de momento está paralizado.