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Miércoles, 30 enero 2013
Astronáutica

Gran Enciclopedia de la Astronáutica (18): Juno-I

Juno-I

Cohete; País: EEUU; Nombre nativo: Juno I

El grupo de Wernher von Braun, trabajando para el U.S. Army, propuso en junio de 1954 el llamado Proyecto Slug/Orbiter, que pretendía poner en órbita al primer satélite estadounidense. El objetivo era crear un programa de satélites artificiales basado en equipos disponibles en ese momento, disminuyendo el coste y el tiempo necesario para poner a punto la iniciativa. Von Braun creía que un misil Redstone modificado y unido a una combinación de tres etapas superiores (hasta 31 cohetes sólidos Loki) podría colocar en órbita elíptica baja (unos 320 Km) un satélite de al menos 2,3 Kg. Esta propuesta, sin embargo, fue descartada al año siguiente por su posible interferencia en el programa misilístico, de mayor prioridad.

A mediados de 1955, von Braun siguió insistiendo, aunque ya parecía claro que la tarea se encargaría de llevarla a cabo un sistema basado en el cohete Viking (Vanguard). Esta vez el alemán propuso el lanzamiento de un satélite científico a bordo de un cohete formado por un Redstone (primera etapa) y una combinación de motores Sergeants reducidos (en lugar de los Loki inicialmente considerados) en la segunda, tercera y cuarta etapas.

Después del rechazo definitivo a la propuesta del Proyecto Orbiter, von Braun consiguió la reutilización de su nuevo lanzador para tareas de experimentación. El misil IRBM del US Army, el llamado Jupiter, necesitaría ensayos de diversas tecnologías, como la reentrada atmosférica de las ojivas nucleares, así que se aprobó la adaptación del cohete espacial del sistema Orbiter para esta tarea. El ahora llamado Jupiter-C se utilizará como Re-Entry Test Vehicle (vehículo de ensayos de reentrada) y llevará lastrada la última etapa para evitar que se coloque en órbita en caso de error de trayectoria. La decisión de poner en práctica, aunque de forma parcial, el cohete originalmente ideado para el lanzamiento de un satélite, será crucial, puesto que permitirá que esté a punto cuando se le necesite.

En efecto, cuando el Vanguard se retrasó y los soviéticos sorprendieron al mundo con su 8K71PS y el Sputnik, el prestigio nacional peligró gravemente. Por eso, se llamó rápidamente a von Braun y éste aceptó la tarea de colocar al futuro Explorer-1 en órbita.

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Su cohete, el Juno-I, estará basado directamente en el mencionado vehículo de pruebas de reentrada (RTV), el Jupiter-C, al que se le unirá una cuarta etapa funcional. Estará dotado con una primera fase que no es sino un misil Redstone (equipado con un motor Rocketdyne XLR43-NA1, versión A-7), aunque sus tanques serán prolongados y su combustible sustituido por hydyne (60 por ciento de dimetilhidracina y 40 por ciento de dietilenotriamina). Cambiando el alcohol etílico tradicional por hydyne se conseguía pasar de 336 kN a 369 kN de empuje (37.640 Kg), con un impulso específico también superior. El comburente, por su parte, será oxígeno líquido. Las dos siguientes etapas serán colocadas en el interior de una estructura cilíndrica en forma de barril que giraría a alta velocidad (550 rpm) sobre su eje longitudinal, para estabilizar el conjunto antes de la acción de los motores. En concreto, la segunda etapa propiamente dicha consistirá en un anillo de 11 motores Thiokol Sergeant disminuidos (Baby Sergeant, de combustible sólido), proporcionando un empuje total de 7.485 Kg (73,4 kN). Como tercera etapa, en el interior del citado anillo estará un cúmulo de tres motores Sergeant idénticos a los anteriores, que producirán 2.450 Kg de empuje (24 kN). Por último, en la cúspide del barril de propulsión se encontrará la cuarta etapa, un solo motor Sergeant disminuido (empuje: 816 Kg ó 8 kN) pero con mejores propergoles que los de los anteriores, el cual aportará la velocidad final para alcanzar una órbita elíptica. Atornillado de manera fija a esta cuarta etapa se hallará el satélite, cuya estructura cilíndrica acabada en cono se adaptará a las dimensiones de ésta. En total, el cohete medirá 21,7 metros de altura y 1,77 metros de diámetro (3,96 metros si contamos las aletas de la base). La masa al despegue será de unos 29.025 Kg y la capacidad de satelización, de unos 18 Kg a 555 Km de altitud.

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El Juno-I se empleará en 6 ocasiones. Tras tres pruebas suborbitales de reentrada (Jupiter-C), se usó por primera vez como vector espacial el 1 de febrero de 1958, con el satélite Explorer-1 a bordo. Aunque la órbita no resultó ser exactamente la prevista, pues la ascensión se vio influida por el viento, la misión se considerará un completo éxito. No así el segundo vuelo, con el Explorer-2 (5 de marzo), pues la última etapa no se encendió y no se alcanzó la órbita. Los dos siguientes vuelos volverán a ser exitosos (Explorer-3, 26 de marzo, y Explorer-4, 26 de julio). En cambio, el despegue del Explorer-5 fue un fracaso total, cuando la primera etapa, tras su apagado y separación, chocó contra las superiores, lo que provocó que la segunda fase se encendiera en dirección incorrecta. El último Juno-I fue lanzado el 23 de octubre, con el satélite Beacon-1. A diferencia de sus predecesores, incluía una pequeña quinta etapa construida por el JPL. Por desgracia, durante el funcionamiento de la fase Redstone, un fallo estructural provocó la destrucción de todo el conjunto. Ante su bajo rendimiento, el Juno-I sería sustituido por el Juno-II.

Nombre

Motores etapa 1 (empuje)

Motores etapa 2 (empuje)

Motores etapa 3 (empuje)

Motores etapa 4 (empuje)

Fecha primer lanzamiento orbital

Juno-I

XLR43-NA1, A-7 (369 kN)

11 x Baby Sergeant (T=73,4 kN)

3 x Baby Sergeant (T=24 kN)

Baby Sergeant (8kN)

4 de octubre de 1957


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