Què tan fort és el coet més potent del món?

Què tan fort és el coet més potent del món?

Què tan fort és el coet més poderós del món quan rugeix a la vida?

Un grup d’investigadors de la Universitat Brigham Young va descobrir el novembre. 16 quan el coet Space Launch System de la NASA es va encendre, convertint el cel nocturn en dia i alimentant la càpsula de la tripulació Orion no tripulada a l’espai en una missió que va marcar el primer pas per tornar els humans a la Lluna i més enllà.

L’equip de recerca d’estudiants de grau i postgrau de la BYU, dirigit pels professors Kent Gee i Grant Hart del Departament de Física i Astronomia de l’escola, va recórrer un llarg camí per completar el seu enregistrament multipunt i d’alta fidelitat del llançament de la missió Artemis I des del Centre Espacial Kennedy. a Cap Cañaveral, Florida.

Una petita subvenció va ajudar a posar en marxa el projecte que va suposar uns 18 mesos de planificació i preparació. Aleshores, una sèrie de problemes van afectar els intents de la NASA d’aconseguir que la missió Artemis I despegués, incloses les molestes fuites de combustible i un parell d’huracans que van rodar sobre el centre de Florida.

merlin_2952819.jpg

Els investigadors de BYU del Departament de Física i Astronomia de l’escola posen per a una foto al Centre Espacial Kennedy amb la pila de càpsules de la tripulació del sistema de llançament espacial/Orion al fons. L’equip va ser allà per capturar enregistraments d’àudio del llançament del coet des de Cap Cañaveral, Florida, el novembre. 16. D’esquerra a dreta: Maggie Kuffskie, Makayle Kellison, Dr. Whitney Coyle, el Dr. Kent Gee, Michael Bassett, Levi Moats, Dr. Grant Hart, Carson Cunningham i Taggart Durrant.

Per què és important avaluar el soroll del llançament de coets

Tot i que el camí per completar l’enregistrament va estar ple d’errors, els investigadors diuen que es tracta d’un treball que ajudarà a informar sobre com gestionar els impactes de les emissions sonores massives d’un nombre creixent de llançaments de coets que ara tenen lloc als EUA i a tot el món.

Un exemple recent dels tipus d’impactes creats per llançaments freqüents de coets es va destacar en un informe dels EUA sobre peixos i vida silvestre sobre els plans de SpaceX per construir un lloc comercial de llançament de coets a Boca Chica, Texas.

L’anàlisi del Servei de Peix i Vida Silvestre va determinar que si SpaceX avança amb la proposta, afectaria algunes espècies protegides per la Llei d’espècies en perill d’extinció, així com centenars d’hectàrees del seu hàbitat crític, tot i que l’activitat no eliminaria completament aquestes espècies, segons a un informe de maig de CNBC.

El més preocupant és l’impacte previst de l’empresa en l’aparellament, la migració, la salut i l’hàbitat de les poblacions de clorells, nus vermell, jaguarundi i ocelot. Segons CNBC, les interrupcions i els danys poden ser causats per tot, des del trànsit regular de vehicles fins al soroll, la calor, les explosions i la fragmentació de l’hàbitat causada per la construcció, les proves de coets i els llançaments.

I, un article de 2018 dels investigadors de l’Institut de Tecnologia de Geòrgia va assenyalar que “malgrat l’augment dels llançaments de coets en els últims anys i la comercialització de les seves operacions, s’ha publicat poc treball per avaluar els impactes del soroll de la comunitat de les operacions de coets”. Els autors suggereixen que un treball addicional sobre estudis de modelització del soroll conduiria a una millor comprensió dels possibles problemes d’exposició al soroll per a les comunitats situades a prop de les instal·lacions de llançament de coets.

Aquí un llançament, allà un llançament

Aquesta no és la primera vegada que l’equip de BYU realitza enregistraments de llançament, amb sortides de camp anteriors que han capturat àudio de coets, inclosos el Delta IV Heavy de la United Launch Alliance, el Falcon 9 de SpaceX i el Falcon Heavy i l’Alpha de Firefly Aerospace.

Amb un primer treball de recerca sobre els enregistraments de so SLS que s’està considerant per a la seva publicació, Gee no va poder compartir totes les dades dels enregistraments de so més recents. Però va assenyalar que el llançament del coet més potent del món (l’SLS produeix 8,8 milions de lliures d’empenta màxima, un 15% més que els coets Saturn V que van impulsar els astronautes Apol·lo a la Lluna) va eclipsar el treball anterior de l’equip, des d’una perspectiva de volum.

“És difícil descriure l’experiència, l’energia és tan massiva”, va dir Gee. “Els nostres enregistraments mostren que l’energia sonora és més gran a freqüències tan baixes, que estan per sota del nostre rang normal d’audició. Per tant, és tan probable que sentiu el llançament tant com ho sentiu.

“Però fins i tot a unes poques milles de distància, el nivell de so màxim era molt superior als 120 decibels. És semblant a estar en un espectacle aeri i tenir un jet militar rugint per sobre… però a només uns centenars de metres de distància”.

Els investigadors de BYU van capturar la banda sonora de llançament de 14 estacions de gravació en una matriu al voltant de la plataforma de llançament 39B del Kennedy Space Center i la van col·locar a diverses distàncies del lloc. A causa de les restriccions de seguretat de la NASA a la zona d’explosió, la majoria de les estacions es van haver de configurar i deixar sense tripulació per al llançament real.

Gee va dir que aquest és un dels aspectes més nerviosos de la captura d’àudio de llançament perquè el rendiment de la gravació no es pot controlar i l’èxit, o el fracàs, no es coneix fins molt després que el coet hagi abandonat el sòl.

Una nova definició de fort

L’estudiant investigador de BYU Taggart Durrant, que ha participat en nombrosos altres enregistraments de camp, va dir que l’experiència en persona del llançament d’Artemis va ser única.

“Estava a 10 milles de distància i em va sacsejar literalment”, va dir Durrant. “Era tan brillant que semblava que el sol acabava de sortir. Aquell soroll de baixa freqüència i crepitjada aguda… és gairebé d’un altre món. Veure com s’enlairava aquest coet enorme de la mida d’un gratacels i fer un dels sorolls més forts que heu sentit mai… em va deixar bocabadat”.

I, va assenyalar Durrant, l’energia sonora dels llançaments de coets va molt més enllà de l’experiència.

“L’acústica de llançament és tan forta que poden danyar l’estructura de la plataforma de llançament i fins i tot les càrregues útils de la nau espacial”, va dir. “Poden tenir un impacte enorme en les espècies de vida salvatge que viuen a la base o a prop. I hi ha la part de la comunitat, amb cada cop més llançaments de coets que augmenten l’exposició de la comunitat.

“Esperem avaluar i millorar els models de soroll dels coets. Qualsevol cosa per entendre-ho millor, de manera que puguem quantificar o mitigar aquests impactes”.

Gee va assenyalar que la investigació sobre l’acústica del llançament s’ha ignorat en gran mesura des del final del programa Apol·lo fa uns 50 anys, però el nombre i la freqüència creixents de llançaments de coets, als EUA i a tot el món, ha augmentat en els últims anys.

L’economia espacial s’enlaira

En un informe publicat a finals de novembre, McKinsey & Co. va avaluar una economia espacial global en creixement i els volums de llançament de coets associats, que es troben en un arc de creixement accelerat i, sobretot, durant els últims anys.

“Aquestes activitats, que abans eren domini principalment de les agències governamentals, ara són possibles al sector privat perquè els avenços tecnològics recents en la fabricació, la propulsió i el llançament han fet que sigui molt més fàcil i menys costós aventurar-se a l’espai i realitzar missions”, van escriure els investigadors de McKinsey. .

“Els costos més baixos han obert la porta a noves empreses emergents i han animat les empreses aeroespacials establertes a explorar noves oportunitats que abans semblaven massa cares o difícils. Les millores tecnològiques també han intrigat els inversors, donant lloc a un augment del finançament espacial durant els últims cinc anys”.

Si el poses en marxa, vindran

El creixent volum d’activitat de llançament de coets subratlla els beneficis del món real de la recerca de BYU per construir una comprensió més profunda i detallada dels impactes acústics de l’encesa d’aquests motors massius. Però també ofereix oportunitats de carrera creixents per a estudiants com Durrant i el seu col·lega i company de BYU Michael Bassett.

Durrant està en procés de presentar-se a escoles de postgrau i considera la seva experiència investigadora com una gran addició al seu currículum vitae, així com una part inestimable de la seva experiència educativa i de preparació per al món laboral.

merlin_2952817.jpg

Primer pla d’un dels micròfons utilitzats per un equip d’investigació de BYU per capturar enregistraments d’àudio d’alta fidelitat del novembre. 16 llançament de la missió Artemis I des del Centre Espacial Kennedy a Cap Cañaveral, Florida.

“Estar a l’equip d’investigació és sens dubte un gran currículum, però més que això, he creat un conjunt d’habilitats que no hauria pogut fer sense ell”, va dir Durrant. “Aquesta és una de les raons per les quals volia entrar en aquest camp. Comencem una nova era espacial on hi ha més oportunitats que mai. L’espai no és només el que fan els grans governs. S’ha tornat interessant i rendible per a la gent quotidiana”.

Bassett va dir que treballar en projectes de recerca amb Gee i els seus altres instructors i col·legues estudiants era una “gran oportunitat per entendre realment els fonaments i les seves aplicacions al món real més enllà del treball a l’aula”. I mentre encara debat sobre els seus propers passos després de la finalització del treball en un grau de física aplicada, definitivament veu la investigació continuada com a part del seu futur.

“Sento que em va agradar molt treballar amb el Dr. Vaja, i el costat en què em té treballant, la recerca i el desenvolupament de les tecnologies per anar amb aquest enregistrament acústic”, va dir Bassett. “Esbrinar com superar els obstacles en projectes com aquests, com optimitzar l’equip per obtenir els millors resultats, podria ser aquí on podria investigar més”.

Gee, que també presideix el Departament de Física i Astronomia de BYU, va destacar que la investigació sobre l’acústica del llançament de coets ha estat un esforç dirigit per estudiants des del principi i està produint resultats sorprenents alhora que genera confiança i habilitats per a una nova generació de científics.

“És només una experiència tremenda per als estudiants”, va dir Gee. “Es van entrenar per això, es van preparar i van executar les gravacions perfectament. Estaven preparats per al moment”.

Leave a Comment