El Centro Aeroespacial Alemán (DLR) ha completado con éxito el vuelo del cohete de investigación MAPHEUS-17, lanzado el 1 de octubre desde el Centro Espacial Esrange de la Swedish Space Corporation (SSC), en el norte de Suecia. El vehículo alcanzó casi 300 kilómetros de altitud y permitió desarrollar durante aproximadamente siete minutos una amplia campaña de experimentos en condiciones de microgravedad.
El cohete, de casi 12 metros de longitud y con una masa de lanzamiento de 2,3 toneladas, permaneció en vuelo durante unos 16 minutos sobre la tundra del norte de Suecia y transportó una carga útil de más de 360 kilogramos.
MAPHEUS-17 empleó dos motores para alcanzar la altitud prevista: un Red Kite, desarrollado conjuntamente por el DLR y Bayern-Chemie, como primera etapa, y un Improved Malemute como segunda. Tras la separación de las etapas de propulsión, la carga útil continuó su trayectoria parabólica y quedó sometida a condiciones de microgravedad durante la caída libre. En la fase final del vuelo, un sistema de paracaídas frenó el descenso de la carga útil, que aterrizó en la zona prevista y fue posteriormente recuperada mediante helicóptero.
Una plataforma para repetir experimentos
La principal característica del programa MAPHEUS es la posibilidad de realizar vuelos de forma periódica. Desde 2009, las misiones se han desarrollado generalmente con una frecuencia anual, lo que permite a los investigadores repetir los experimentos, comparar resultados y perfeccionar tanto los equipos como los procedimientos.
Esta continuidad convierte los vuelos en algo más que una demostración puntual de tecnologías. Los investigadores pueden avanzar mediante sucesivas campañas de ensayo y obtener datos comparables en diferentes vuelos.
Uno de los experimentos que volvió a volar a bordo de MAPHEUS-17 fue ARTEC (AeRoGel TEchnology for Cast alloys), desarrollado por el DLR para estudiar la solidificación de aleaciones metálicas en condiciones de microgravedad. El experimento utiliza cinco pequeños hornos en los que las muestras se funden poco antes del lanzamiento y permanecen en estado líquido en condiciones de vacío. Una vez iniciada la microgravedad, los materiales se enfrían y solidifican, permitiendo analizar con mayor precisión los procesos que determinan su estructura interna y, posteriormente, sus propiedades mecánicas.
MAPHEUS-17 incorporó además 10 experimentos de pequeño tamaño mediante los módulos MOSAIC (Micro-Experiments On Sounding Rockets As Insert Cubes), desarrollados por el DLR para facilitar la integración de cargas científicas y tecnológicas. Los módulos cuentan con interfaces mecánicas, eléctricas y digitales estandarizadas y permiten integrar con rapidez experimentos en la carga útil del cohete. Cada unidad tiene forma de cubo de diez centímetros de lado y varias pueden combinarse para acomodar experimentos de mayores dimensiones.
Entre las cargas del DLR se encontraba VESICOLOS, un microscopio miniaturizado destinado al estudio de células, biopelículas y estructuras de membrana en condiciones espaciales. El vuelo servirá para continuar su desarrollo de cara a una posible utilización en una estación espacial en órbita.
También voló TEGonaut, un experimento que analiza el uso de generadores termoeléctricos para proporcionar electricidad a sensores y cargas útiles. Estos dispositivos transforman el calor disponible en energía eléctrica y, al no disponer de partes móviles, pueden resultar adecuados para generar pequeñas cantidades de electricidad en condiciones extremas.
La misión incorporó asimismo cuatro experimentos desarrollados por jóvenes investigadores y estudiantes vinculados a la iniciativa Jugend hackt y a los DLR_School_Labs de Colonia y Oberpfaffenhofen. Entre otras cuestiones, estudiaron el comportamiento de los líquidos en microgravedad y desarrollaron plataformas de medición basadas en microordenadores y sensores.
El DLR aprovechó además el vuelo para probar nuevos métodos de transmisión de grandes volúmenes de datos y procesamiento de señales GPS, así como nuevos ordenadores de vuelo, incluidos sistemas desarrollados por la empresa emergente escocesa Aurora Avionics.
Medición de emisiones de los cohetes
MAPHEUS-17 sirvió también como escenario para una prueba orientada a estudiar las emisiones de los motores de los cohetes. Por primera vez, el DLR utilizó su avión de investigación Falcon 20E para intentar registrar y analizar científicamente los gases expulsados durante un lanzamiento.
El avión despegó pocos minutos después del cohete, una vez reabierto el espacio aéreo por el control de tráfico, y voló durante aproximadamente una hora a altitudes de entre dos y seis kilómetros. Para realizar las mediciones, el Falcon estaba equipado con distintos sensores y sistemas de medición y tuvo que atravesar con precisión la pluma de gases generada por el cohete, que se expande y se diluye progresivamente.
Los pilotos mantuvieron durante la operación una coordinación constante con los equipos responsables de MAPHEUS-17, SSC Space y el control del tráfico aéreo.
El objetivo de esta primera prueba era determinar si estas mediciones pueden realizarse y establecer cómo llevarlas a cabo. El DLR vincula esta línea de trabajo al aumento del número de lanzamientos, especialmente por el despliegue de grandes constelaciones de pequeños satélites, y al creciente interés por evaluar sus posibles efectos sobre la atmósfera.
