Después de su explosión inicial, cohetes espaciales se disparan desde la Tierra con retumbos en infrasonidos, ondas sonoras demasiado bajas para ser escuchadas por oídos humanos que pueden viajar miles de millas.

Una nueva investigación utilizó un sistema para monitorear pruebas nucleares para rastrear el infrasonido desde 1, Lanzamiento del cohete 001. La investigación identificó los sonidos distintivos de siete tipos diferentes de cohetes, incluidos los transbordadores espaciales, Cohetes Falcon 9, varios cohetes Soyuz, Ariane 5 de la Agencia Espacial Europea, Protones rusos y varios tipos de cohetes chinos de la Gran Marcha.

En algunos casos, como el transbordador espacial y el Falcon 9, los investigadores también pudieron identificar las diversas etapas del viaje de los cohetes.

La nueva información podría ser útil para encontrar problemas e identificar las ubicaciones de reentrada atmosférica o amerizaje de las etapas de los cohetes. según el nuevo estudio publicado en Cartas de investigación geofísica , Revista de AGU para alto impacto, Informes de formato corto con implicaciones inmediatas que abarcan todas las ciencias espaciales y terrestres.

El infrasonido representa ondas sonoras acústicas por debajo del umbral general de frecuencia que los humanos pueden escuchar. Pero mientras que los ruidos de alta frecuencia son más fuertes cerca de la fuente de cosas como explosiones nucleares, El infrasonido de baja frecuencia viaja distancias más largas. El infrasonido se produce tanto por eventos naturales como por fuentes tecnológicas, y se ha utilizado para detectar erupciones volcánicas remotas o el zumbido del oleaje del océano.

Para escuchar los lanzamientos de cohetes, los autores aprovecharon una red de monitoreo global. Después de que la Asamblea General de las Naciones Unidas adoptó el Tratado de Prohibición Completa de los Ensayos Nucleares en 1996, los científicos establecieron el Sistema Internacional de Monitoreo (IMS). Este sistema se caracteriza actualmente por una serie de 53 estaciones de infrasonido operativas y certificadas en todo el mundo. Los microbarómetros en las estaciones del IMS pueden detectar el infrasonido liberado por grandes explosiones nucleares.

Estas estaciones también recogen los sonidos infrasónicos liberados por otras grandes explosiones como erupciones volcánicas o lanzamientos de cohetes espaciales. Los investigadores querían ver si podían detectar y caracterizar el lanzamiento de cohetes espaciales en todo el mundo.

Examinaron 7, 637 firmas infrasónicas registradas en estaciones IMS desde 2009 hasta mediados de 2020, un período que incluía 1, Lanzamiento del cohete 001. El equipo solo examinó los lanzamientos de cohetes que ocurrieron hasta 5, 000 kilómetros de una estación IMS, pero descubrió que las señales acústicas de los lanzamientos de cohetes a veces podían detectarse hasta 9, 000 kilómetros de distancia, según el autor Patrick Hupe, investigador del Instituto Federal Alemán de Geociencias y Recursos Naturales.

Los investigadores encontraron firmas infrasónicas para hasta el 73% de estos cohetes, o 733. El otro 27% de los lanzamientos no pudieron detectar porque los cohetes tenían empujes más pequeños o las condiciones atmosféricas no favorecían la propagación a largas distancias.

Para los que sí detectaron podrían determinar el tipo de cohetes lanzados, todo, desde los transbordadores espaciales, el último de los cuales se lanzó en 2011, a los cohetes Soyuz rusos. En total, examinaron las firmas de siete tipos de cohetes para derivar una relación entre la amplitud medida y el empuje del cohete:Transbordadores espaciales; Falcon 9s; una variedad de cohetes Soyuz; Ariane 5 de la Agencia Espacial Europea; Protones rusos; China Larga Marcha 2C, 2Ds, 3 Como, 4Bs, y 4Cs; y Long March 3Bs.

Transbordador espacial vs Falcon 9

Los investigadores también examinaron más de cerca dos tipos diferentes de cohetes:el transbordador espacial y el Falcon 9.

Descubrieron que podían identificar las señales infrasónicas de varias etapas de vuelo de estos cohetes. Por el primero, un transbordador espacial lanzado desde el Centro Espacial Kennedy en noviembre de 2009, el equipo detectó el infrasonido creado por la salpicadura de los propulsores de combustible antes de detectar la señal acústica del lanzamiento inicial del cohete porque cayeron más cerca de la estación de infrasonidos que del sitio de lanzamiento. En otras palabras, el cohete era más rápido que el sonido.

"El cohete fue más rápido que el infrasonido que se propagó a través de la atmósfera, "Dijo Hupe.

También examinaron el lanzamiento y descenso del cohete Falcon 9 de SpaceX, que tiene un cohete parcialmente reutilizable que volvió a entrar en la atmósfera y aterrizó con éxito en un barco de aviones no tripulados en el océano en enero de 2020. El equipo de Hupe pudo detectar tanto el despegue del cohete como el aterrizaje del primer propulsor.

"Al procesar los datos y también aplicar diferentes criterios de calidad a las firmas infrasónicas, pudimos separar diferentes etapas del cohete, "Dijo Hupe.

"La capacidad de detectar diferentes tipos de cohetes podría ser útil, "dijo Adrian Peter, profesor de ingeniería informática y ciencias en el Instituto de Tecnología de Florida que no participó en el trabajo de Hupe pero que ha estudiado las firmas infrasónicas de los cohetes antes.

Dijo que la caracterización de las diferentes etapas de los lanzamientos de cohetes podría ser útil para determinar problemas futuros. Por ejemplo, si un cohete no se lanzó correctamente o explotó, los investigadores podrían detectar qué salió mal analizando la firma infrasónica, especialmente cuando la información está correlacionada con las lecturas de los sensores de los propios cohetes.

Peter agrega que es genial ver a los investigadores aprovechar la información recopilada por una red de monitoreo que inicialmente solo estaba destinada a vigilar los lanzamientos y explosiones nucleares.

"Ahora lo estamos aprovechando para otras aplicaciones científicas, " él dijo, agregando que es probable que existan más usos para este tipo de datos.