Adaptación y creatividad son el sustento de las ideas que harán posible y viable sueños como éste en países no tan económicamente ricos como el nuestro.
Chicop significa ave en maya. Este proyecto fue formulado hace cerca de siete años, confiando en que algún día hubiera las condiciones propicias para desarrollar ciencia y tecnología de este tipo en México. Aunque no se incluyó un rubro particular de ciencia y tecnología en el planteamiento original de INICIATIVA MÉXICO, creo que su impacto en el mejoramiento de la calidad de vida, como creación de fuentes de trabajo, creación y liberación de ciencia y tecnologías originales en nuestros países, productos, aplicaciones derivadas de muy diversa índole como software, comunicaciones, investigación, intercambio, participación de empresas afiliadas y todo un despliegue de resultantes en áreas tan diversas como la fotografía aérea, estudios climatológicos, localización de lugares, de personas, de recursos naturales, seguridad, tecnología de materiales, diseño, vulcanología, recursos, aplicaciones educativas y otros hacen posible que se le considere dentro de este rubro.
El proyecto está diseñado de manera tal que las primeras fases sean viables tanto técnica como económicamente. Los primeros cohetes que se hagan, cuyo costo será bastante razonable, contarán con todos los subsistemas en pequeña escala de cohetes de mayor envergadura. Por esto se describe al proyecto como un proyecto escalable que preveé que sus fases iniciales no sean tan onerosas pero cuyos resultados sean prácticos, precisos y evidentes, para la formación de una infraestructura, diseño de procesos, modelos de control, manejo de materias primas, sustancias y producción de resultados que consoliden una infraestructura para los desarrollos subsecuentes. Así se podrá continuar a las fases siguientes de mayor financiamiento con seguridad económica y certeza de resultados para las personas, empresas e instituciones que se involucren.
Sabemos que prácticamente toda la actividad humana será enriquecida a partir de los resultados de la ciencia espacial.
Este proyecto gravita alrededor de la idea de que es posible llevar a cabo ciencia y tecnología de manera independiente, a través de la cooperación entre instituciones, personalidades y empresas de diversos países del área latinoamericana, que de manera aislada no podrían llevar a cabo un proyecto de esta naturaleza. Puede sumarse a los esfuerzos institucionales que se llevarán a cabo siendo apoyado y sustentado por el ambiente favorable alrededor de la Agencia Espacial Mexicana naciente, una vez que ésta se establezca.
Adtualmente, ideas como ésta y un ambiente de crecimiento intelectual y cultural alrededor de personalidades como el Dr. Neri Vela, el Dr. Gian Carlo Bissiachi en la UNAM o el Dr. René Drucker han hecho posible recientemente la concreción de la Agencia Espacial Mexicana. ¿Qué mejor forma de festejar nuestros 200 años de libertad y 100 de democracia que entrando de lleno a la ciencia y tecnología espacial? Está por de más recalcar que un país independiente lo pueda ser también en los campos de ciencia y tecnología espacial para usos pacíficos. Asimismo, ¿qué mejor regalo como país independiente, podemos ofrecer a nuestros hermanos latinoamericanos que el de un desarrollo de este tipo desde el cual podemos realizar intercambios, ayudarnos y enriquecernos mutuamente en el crecimiento respectivo de nuestras sociedades?
En Estados Unidos, una vez sobrepasada la fase de seguridad inicial, consolidados los métodos de fabricación y conocidos los procesos vitales de despegue, de materiales, de orbitalización, reingreso, estudios médicos y otros, se vislumbra la posibilidad de que la empresa privada participe en la continuación de los proyectos. Esto mismo ha sucedido en cada una de las grandes empresas humanas. Es lo más sano, cuando las empresas actúan de forma ética y responsable y cuando los gobiernos las sustentan y apoyan de manera que los esfuerzos que las personas hacen en bien de sus congéneres puedan cristalizar en acciones concretas.
La primera parte de esta presentación es una introducción acerca de los conceptos necesarios para entender el lenguaje y la tecnología utilizados en el proyecto en sí.
La segunda parte abarca temas legales acerca de la fabricación, comercialización y manipulación de las sustancias necesarias para lograr elevar un artefacto espacial.
En la tercera parte se presenta una introducción al proyecto CHICOP que abarca las primeras fases de dicho desarrollo y el bosquejo de las fases subsiguientes.
Las ideas cambian, los conocimientos también. De manera que a la fecha el proyecto ha cambiado y cambiará. Sin embargo continúan los lineamientos generales: que a través de la cooperación de diversos grupos interesados del área latinoamericana y otros puede llevarse a cabo un proyecto de orbitalización, ciencia y tecnología espacial en el área.
Toda esta tecnología debe tener USO PACÍFICO y debe defenderse su uso de fines que no sean los de las CIENCIAS DEL ESPACIO.
Al final se presentan algunos datos del autor de este proyecto.
ÍNDICE. PROYECTO ESPACIAL CHICOP
INTRODUCCIÓN
PRIMERA PARTE: ASPECTOS DE LA TECNOLOGÍA DE COHETES
BREVE HISTORIA DE LOS COHETES
DEFINICIÓN DE TÉRMINOS
COHETE
PROPELANTES DE COHETE
OXIDANTES
REDUCTORES O COMBUSTIBLES
EXPLOSIVOS
CONTROL DE LA DEFLAGRACIÓN
COHETES DE PROPULSORES LÍQUIDOS
COMBUSTIBLES LÍQUIDOS
OXIDANTES LÍQUIDOS
COHETES DE PROPULSORES SÓLIDOS
DOBLE BASE, "COMPOSITE" y "COMPOSITE" DOBLE BASE
MÉTODOS DE PREPARACIÓN DE LOS PROPULSORES SÓLIDOS
CONFIGURACIÓN DEL PROPULSOR SÓLIDO
COHETES HÍBRIDOS
COHETES DE MANIOBRAS ESPACIALES
OTROS SISTEMAS DE PROPULSIÓN
COHETES DE MOTOR NUCLEAR
COHETE DE PROPULSIÓN ELÉCTRICA
OTROS SISTEMAS
FÍSICA DE COHETES
IMPULSO ESPECÍFICO
VARIABLES EN TIEMPO REAL
SEGUNDA PARTE: ASPECTOS LEGALES ACERCA DE LA FABRICACIÓN DE EXPLOSIVOS Y PROPULSORES
TERCERA PARTE. PRESENTACIÓN DEL PROYECTO CHICOP
INTRODUCCIÓN
VIABILIDAD DEL PROYECTO
LAS FASES DEL PROYECTO
EDUCACIÓN
LOS COHETES CHICOP
CHICOP 1
CHICOP 2
JUSTIFICACIÓN DEL DISEÑO
CUARTA PARTE. DATOS ACERCA DEL AUTOR
______________________________________________
INTRODUCCIÓN
Las ciencias del espacio son requeridas para el desarrollo integral de los países. Un país será plenamente independiente cuando pueda desarrollarse libremente en estos campos. Las ciencias del espacio involucran aspectos de la ciencia y tecnología que canalizan toda una gama de intereses y esfuerzos económicos, sociales, legales y organizativos que tarde o temprano caracterizan y sustentan el desarrollo integral de los países que los llevan a cabo.
México ya está en vías de entrar en este ámbito. Pero urge la creación de una plataforma científica y tecnológica para pasar del plano dependiente a otros más creativos y originales, no solamente a través de las instituciones sino como empresas privadas e independientes. Esto es necesariamente así porque responde a nuestros intereses de bienestar global.
El proyecto está diseñado de manera tal que las primeras fases sean viables tanto técnica como económicamente. Se trata de un proyecto escalable que preveé que las fases iniciales no sean tan onerosas pero cuyos resultados sean prácticos y evidentes, en la formación de una infraestructura, diseño de procesos, modelos de control, manejo de materias primas, sustancias y producción de resultados que permitirán continuar a las fases siguientes de mayor financiamiento con seguridad para las personas, empresas e instituciones que se involucren. En principio se trata de la factura de cohetes híbridos iniciales no onerosos con todas las prestaciones y dispositivos de cohetes destinados a la orbitalización, pero de uso y escala atmosférica que habrán de permitir la formación de una infraestructura completa para la creación posterior de cohetes de mayor envergadura.
Para la concreción de las siguientes fases podrá buscarse la cooperación de instituciones, personalidades y empresas de diversos países del área latinoamericana, que de manera aislada no podríamos llevar a cabo un proyecto de esta naturaleza.
Habría que consolidar un equipo de trabajo que tenga la tarea de cumplir toda la gama de necesidades para estos fines y dar soluciones prácticas a los problemas que se plantean.
Para las fases que se describen en CHICOP 3 habría que contar asimismo de cierta infraestructura, como instalaciones de diseño, fabricación, desarrollo de dispositivos, combustibles, software y otros dispositivos a gran escala.
En cuanto a la viabilidad del proyecto, tal como se anota durante la presentación del proyecto más adelante, pensamos que una vez consolidados el conocimiento y manejo de procesos involucrados durante las primeras fases del proyecto, que no son tan onerosos en principio, será posible animar a otros protagonistas dentro del área latinoamericana, de Norte América y otros para llevar a cabo procesos bastante más onerosos que los primeros. Esa será la siguiente fase de crecimiento del proyecto. Se buscará la comercialización de todos y cada uno de los productos resultantes. Asimismo, se solicitará como empresa cuando esto ya sea posible, la ayuda del 50% que el CONACYT ofrece a desarrollos tecnológicos de este tipo y financiamientos de otros tipos.
En el área educativa se hará un esfuerzo primordial hacia la la información y formación en la forma de publicaciones, conferencias y cursos gratuitos dirigidos a las instituciones educativas que así lo soliciten. Podrá contarse con materiales y pláticas dirigidas a niños hasta materiales destinados a instituciones educativas de estudios superiores y programas que podrán ser televisados en la televisión abierta o privada. Nosotros hemos obtenido gran parte de los datos necesarios para la concreción de este proyecto de manera gratuita y somos conscientes de la importancia de esta forma del actuar.
PRIMERA PARTE: ASPECTOS DE LA CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE COHETES
Se hace a continuación una revisión de temas que abarcan el desarrollo histórico y actual de la ciencia y tecnología relacionada con dispositivos y sustancias requeridas para la orbitalización en el planteamiento del conocimiento y un lenguaje común para referirnos a conceptos tecnológicos, científicos y otros relacionados con los temas que nos interesan.
BREVE HISTORIA DE LOS COHETES
Los chinos inventaron cohetes. En 1890 el alemán Ganswindt tuvo la idea de usar la reacción para el impulso de astronaves. En 1903 el ruso Ziolkowsky formuló las condiciones de velocidad para salir de la gravitación terrestre. Sin embargo hasta 1090 el Dr. Goddard inició sus estudios y en 1919 publicó "Un método para alcanzar altitudes extremas". Otra obra clásica fué la de Oberth, alemán, "El cohete hacia los espacios planetarios". En 1924 se iniciaron los ensayos de lanzamiento de cohetes propulsados por combustibles líquidos. En 1944 el ejército alemán desarrolló el cohete V-2, la carga que utilizaron fue de alcohol, con algo de agua, lo que reducía la temperatura de reacción, y oxígeno líquido. En 1926 se desarrolló en el Instituto de Tecnología de California (en el Laboratorio de Aeronáutica de Guggenheim) la carga de propulsión sólida de asfalto y perclorato potásico. La mezcla asfáltica retenía bien la mezcla sólida pero no era plásticamente adecuada pues fluía por su propio peso.
Casi todos los cohetes militares usados durante la segunda Guerra Mundial se impulsaban con cargas sólidas del llamado propulsor de base doble, que es una mezcla de nitrocelulosa y nitroglicerina con un "estabilizador". Los alemanes sustituyeron la nitroglicerina por el dinitrato de etilenglicol que es un aglutinante más estable. La aplicación de las cargas de base doble se redujo debido a que pueden detonar fácilmente. Esto, y las inconveniencias del asfalto, hizo que los investigadores dirigieran sus esfuerzos hacia la búsqueda de mezclas más estables, y con aglutinantes más fuertes y cuya plasticidad fuera menos sensible a la temperatura.
Se dirigió la atención a las cargas de propulsión líquida y se desarrollaron de esta forma los cohetes que habrían de llegar a la estratósfera y a la luna. Esto fué realizado por el equipo de científicos encabezados por el alemán Von Braun que utilizó mezclas de queroseno y oxígeno líquido con los que desarrolló la serie de cohetes TITÁN y SATURNO.
El transbordador espacial es puesto en órbita mediante un sistema híbrido de un par de "boosters" de combustible sólido, que son dos cohetes laterales más delgados que el resto, y varios motores de propulsorción líquida: los llamados motores principales y una serie de pequeños motores de orbitación y los direccionadores más pequeños llamados "thrusters" o de empuje.
En México, el Dr. Elio Flores, catedrático de la UNAM, realizó con otros especialistas desde 1965, varios despegues exitosos con cohetes de combustible sólido, posiblemente perclorato de potasio y zinc. Seguramente omito alguna realizaciones en este campo en nuestro país. Esto se debe a la falta de documentación al respecto, pues sabemos que existen varios especialistas que se han dedicado al campo de los cohetes.
DEFINICIÓN DE TÉRMINOS
COHETE
Cohete es una planta energética que convierte la energía térmica de una reacción química en una corriente gaseosa, que pasando a gran velocidad por una tovera o boquilla, produce impulsión en la dirección opuesta y da una aceleración en sentido opuesto (hacia adelante o hacia arriba). Un cohete, a diferencia de los motores de respiración aérea, lleva consigo su propio oxidante (esto significa que no requiere de la entrada de aire, mediante la inyección con aspas, como los turborreactores o turbofans que utilizan los jets). Así puede viajar por una atmósfera inerte y a través del espacio vacío. Por esto, el cohete requiere de una carga de propulsión más grande que los motores de propulsión a chorro.
PROPELANTES DE COHETE
Los propelantes son substancias que al reaccionar químicamente se expanden con gran rapidez formándose un gas que comunica, por el principio de acción y reacción, un impulso al cohete.
Los propelantes se dividen principalmente en líquidos y sólidos. Como veremos existen otros sistemas de propulsión, por ejemplo, la eléctrica y la nuclear (que consisten también en líquidos y sólidos que son acelerados mediante sistemas eléctrico-magnéticos).
Los sistemas líquidos pueden ser reiniciados mediante el manejo de válvulas e ignición y funcionan por medio de bombas de baja presión y turbobombas de gran presión, que son bombas de inyección que tomando parte del fluído combustible alimentan al sistema principal inyectando el líquido mezclado de combustible y oxidante a una gran presión dentro de la cámara de combustión.
Los sistemas sólidos, por otro lado, funcionan de manera continua hasta que se extinguen y pueden diseñarse en forma de fases mediante barreras inhibidoras para evitar que el propelante se consuma de una sola vez y de manera no continua. Se utiliza el tamaño y configuración de los granos del combustible sólido con características apropiadas para proporcionar aceleraciones específicas durante fases preestablecidas.
Existen también los monopropulsores que son substancias que contienen en sí mismas oxidantes y combustibles. Los monopropulsores propiamente son sustancias complejas formadas por complejos moleculares, y se distinguen de las mezclas sólidas pues éstas no forman agregados moleculares sino partes moleculares independientes de oxidantes y reductores que simplemente se encuentran agregados en dicha mezcla. Esta distinción es bastante importante y por dicha razón los estudiaremos en forma separada.
OXIDANTES
De manera general, son las sustancias que ganan electrones durante una reacción química. El oxidante por excelencia en las aplicaciones de cohetes es el oxígeno molecular, pero también se utilizan el peróxido de hidrógeno con combustibles líquidos, y en forma sólida, el perclorato de amonio o de potasio con combustibles sólidos.
REDUCTORES O COMBUSTIBLES
Son las sustancias que durante una reacción química donan electrones, se denominan también agentes reductores. La sustancia reductora más utilizada es el hidrógeno molecular con oxidantes líquidos, pero también se utilizan otras como el aluminio activado (esto es, sin oxidar) con oxidantes sólidos.
En general, para que haya una reacción de óxido-reducción eficaz para la propulsión debe existir una combinación adecuada, o una mezcla, de sustancias oxidantes y de sustancias reductoras o combustibles.
EXPLOSIVOS
Son sustancias capaces de desarrollar repentinamente presiones enormes debido a la gran velocidad de las reacciones que se llevan a cabo a partir de sus componentes nucleares o químicos.
Por la sensibilidad de iniciación de reacción, los explosivos se conocen como primarios y secundarios. Los primarios generalmente, se utilizan para iniciar un rápido y eficaz proceso de combustión en ignitores. Los secundarios son encendidos a través de los primarios y generalmente están involucrados en procesos de más larga duración, por ejemplo, el empuje del cohete.
En la tecnología espacial los explosivos se utilizan de diversas maneras, por ejemplo, para abrir escotillas, separar fases de cohete, propulsión y otras.
CONTROL DE LA DEFLAGRACIÓN
Específicamente en la tecnología de propulsión de cohetes interesa que la deflagración no sea explosiva sino continua de manera que el impulso que se alcanza permita alcanzar las velocidades adecuadas controlando cuidadosamente el tiempo de reacción. Esto se logra en la mayoría de los casos mediante la cuidadosa regulación de la geometría y tamaño de los granos del propulsor sólido y en el control de presión en los combustibles-oxidantes líquidos.
Así es como para un sistema híbrido como el del transbordador espacial (que consta de cohetes sólidos y líquidos) se puede controlar la curva presión-tiempo durante todo el tiempo que dura la combustión durante una serie de fases que van desde el despegue hasta la separación de los cohetes sólidos para permitir la continuación del viaje de un sistema impulsado solamente por cohetes de propelantes líquidos (el transbordador propiamente dicho).
COHETES DE PROPULSORES LÍQUIDOS
Como vimos los cohetes pueden utilizar combustibles y oxidantes líquidos. Veamos primero los combustibles.
COMBUSTIBLES LÍQUIDOS
La mayor presencia de hidrógeno y nitrógeno en las sustancias las hace más combustibles. Los combustibles más utilizados son:
HIDRÓGENO LÍQUIDO. fórmula: H2. El punto de fusión es tan bajo que no resulta ni económica ni técnicamente factible guardarlo más de dos o tres días. Si no fuera por este inconveniente sería utilizado con un mayor grado de libertad.
HIDROCARBUROS. Algunos de los hidrocarburos alifáticos del petróleo, como la gasolina o el queroseno, son los combustibles que más se utilizan pues resultan muy baratos. Los hidrocarburos aromáticos más sencillos, como el benceno o el tolueno, que también se utilizan frecuentemente, tienen densidades más altas y proporcionan más energía térmica por kilogramo, produciendo por esta razón una mayor impulsión por masa de combustible. El material más frecuente es un hidrocarburo de petróleo en el intervalo gasolina-queroseno y como su pareja oxidante se utiliza oxígeno líquido o ácido nítrico fumante.
ALCOHOLES METÍLICO Y ETÍLICO. Fórmulas: CH3-OH y CH3-CH2-OH respectivamente. Una de las ventajas de los alcoholes es que pueden diluirse con agua, lo que reduce la temperatura de la cámara de reacción. Así que, cuando es tolerable un detrimento del impulso específico, puede utilizarse una mezcla acuosa. La combinación de alcohol etílico de 100% o diluido con agua y oxígeno líquido es un combustible-oxidante bastante utilizado.
AMONÍACO LÍQUIDO. Fórmula: NH3. El amoníaco es bastante barato, manejable e insensible a golpes. Tiene la desventaja de que existen combustibles de manejo aún más sencillo, aunque algunos de ellos pueden tener un impulso más bajo.
HIDRACINA. Fórmula: NH2-NH2. Cuando se requiere de un impulso específico más alto que los obtenidos con amoníaco y de los derivados del amoníaco y anilinas, a pesar de ser bastante más cara, se prefiere a la hidracina. Este producto es un derivado del amoniaco. Es más difícil de fabricar, aproximadamente 100 veces más caro y algo tóxica. Sin embargo, es mejor combustible de cohetes por su densidad más alta y su punto de ebullición mucho más elevado (1.01 y 113.3 grados C, valores más altos que los del agua) produciendo una impulsión más alta cuando se quema con oxígeno líquido. Los cohetes de altitud del transbordador espacial funcionan con este combustible.
ANILINA Y MONOETILANILINA. Estos productos dan impulsos específicos más bajos que los que se obtienen con alcoholes e hidrocarburos. Se usan con ácido nítrico fumante y se pueden usar en cohetes ligeros. La combinación con alcohol furfurílico (etilanilina) se ha usado con ácido nítrico rojo fumante en cohetes ligeros meteorológicos.
HIDRUROS METÁLICOS. Los hidruros producen gases de peso molecular bastante alto y con temperaturas muy altas. Casi ningún motor resiste estas temperaturas por más de unos segundos sin un sistema de refrigeración. Algunas sustancias que se utilizan son el diborano y el borohidruro de aluminio, este último se inflama inmediatamente en contacto con el aire. Puede considerarse el uso de estas sustancias en porcentajes bajísimos. Se utilizan para obtener velocidades de cohetes muy altas y son excesivamente caras.
OXIDANTES LÍQUIDOS
Ahora revisemos los oxidantes. Obviamente la mayor cantidad de oxígeno convierte a las sustancias en mejores oxidantes, pero eso depende también de otros constituyentes moleculares.
OXÍGENO LÍQUIDO. Es el que proporciona el impulso específico más elevado. A pesar de su bajo punto de ebullición es el oxidante que más se utiliza en los cohetes de propulsor líquido. Además es seguro, no es corrosivo y no es tóxico.
PERÓXIDO DE HIDRÓGENO. Cuando contiene ciertas impurezas es peligrosamente inestable. Si estos catalizadores no se hallan presentes, es estable y seguro a cualquier temperatura. La ventaja sobre el oxígeno líquido es que al ser líquido en condiciones normales, puede ser guardado sin refrigeración ni presión en el tanque del cohete. En ocasiones, el impulso por densidad es también un poco más alto que el que proporciona el oxígeno.
ÁCIDO NÍTRICO. Se usa de varias formas y concentraciones. Su costo de producción no es elevado pero hay que tener presentes los costos derivados de su cuidado al manejo y conservación. Algunos ácidos y mezclas derivadas del ácido nítrico, en combinación con alcoholes como alcohol etílico, anilina e hidracina, pueden igualar el impulso que proporciona el oxígeno líquido. También dan impulsos por densidad más altos pues su densidad es alta. Sin embargo, todos estos productos son peligrosamente tóxicos.
MONOPROPULSORES LÍQUIDOS. Son sustancias que contienen en sí mismas el combustible y el oxidante necesarios para la impulsión del cohete. Pueden reaccionar mediante un catalizador o elevación de la temperatura. Ejemplos de ellas son:
a) PERÓXIDO DE HIDRÓGENO. De todos los monopropulsores ensayados, es el más seguro, pero tiene un impulso específico bastante bajo. Reacciona a temperatura relativamente baja y se descompone térmica o catalíticamente rápida y de manera no explosiva.
b) Otros monopropulsores líquidos son el NITROMETANO, el TETRANITROMETANO, el NITRATO DE METILO, las mezclas de NITRATRO DE METILO con ALCOHOL METÍLICO o FURFURÍLICO, el DINITRATO DE DIETILENGLICOL, el NITRATO AMÓNICO en AMONÍACO LÍQUIDO y el PERCLORATO DE ETILO. Cuando se producen estas sustancias y en su manejo hay que tener muchísimo cuidado, logrando purezas de casi el 100% pues algunos catalizadores pueden iniciar reacciones explosivas.
COHETES DE PROPULSORES SÓLIDOS
También ya vimos que los cohetes pueden usar combustibles o reductores y oxidantes sólidos. Este tipo de cohete está recomendado para iniciar el impulso sobre las plataformas de lanzamiento para llevar al sistema desde velocidad cero a la velocidad de escape gravitacional. A los cohetes de este tipo se les diseña para ser reutilizables como los del transbordador espacial, aunque pueden ser también unidades para un solo viaje. Pueden utilizarse sustancias reductoras como zinc y aluminio.
La fabricación de estos cohetes es bastante más sencilla pues no llevan ductos ni sistemas de inyección, sin embargo, son sustancias caras, tanto por los procesos como los reactivos utilizados para su producción. Son parecidos a los cohetones de pólvora en cuanto a que una vez encendidos no se apagan hasta que el combustible se agota. Como vimos al principio, pueden añadirse barreras que inhiben, aceleran, o desaceleran el proceso deflagrativo, de acuerdo a fases preestablecidas. El transbordador espacial utiliza dos boosters de combustible sólido que son los dos cohetes laterales más delgados. Estos cohetes son bastante potentes. Elevan al sistema durante la fase de mayor peso y le proporcionan la velocidad de escape gravitacional.
Puede considerarse que las cargas de este tipo de cohetes son mezclas monopropulsoras, si omitimos el hecho de que molecularmente no son sustancias puras, sino mezclas de sustancias, pues contienen los oxidantes y los reductores necesarios para la reacción completa. Dicha carga es una mezcla de sustancias solidificadas con algún material con alto contenido de oxígeno en suspensión en algún combustible que actúa a la vez de como algutinante. Por ejemplo, perclorato potásico, perclorato amónico, nitrato amónico, nitrato potásico y nitrocelulosa en nitroglicerina, urea, cola de carnaza o cera de candelilla. Dentro de la mezcla se adiciona algún agente reductor, por ejemplo, metálico, como aluminio o zinc activados (sin oxidar), o de algún otro tipo.
DOBLE BASE, "COMPOSITE" y "COMPOSITE" DOBLE BASE
De manera genérica se conocen con estos nombres a una serie de materiales bastante utilizados que constan de nitroglicerina y nitrocelulosa, por un lado, y perclorato de amonio con aluminio activado por otro.
El material llamado DOBLE BASE es una mezcla de nitroglicerina y nitrocelulosa. Ambos materiales son explosivos y específicamente detonantes bajo ciertas condiciones y características, pero que al controlarse el nivel de nitración constituyente pueden dar reacciones de combustión contínua no explosiva. Se agrega ftalato de dietil, etileno central, sulfato de potasio, carbón negro y cera de candelilla (en cohetes amateurs) o algún otro plastificante más sofisticado.
El anhídrido ftálico es utilizado para la producción del ftalato de dietil.El material "COMPOSITE" o "COMPUESTO", es una mezcla de perclorato de amonio con aluminio activado, a lo que se agrega acrilíco polibutadieno, ácido acrylonitrilo y material epoxi curativo.
Finalmente, "COMPOSITE DOBLE BASE" es un material formado por perclorato de amonio, aluminio activado, nitrocelulosa y nitroglicerina en proporciones de 20.4, 21.1, 21.9, 29.0 %. La mezcla se termina con triacetin y estabilizadores.
Preparación del perclorato de amonio vía electrólisis:
NaClO3 + H2O = NaClO4 + H2
NaClO4 + NH4Cl = NH4ClO4 + NaCl
Otro método de gran eficiencia utiliza ácido perclórico.
COMPOSICIÓN DE VARIOS PROPELANTES DOBLE BASE (porcentajes según Andre Bedard en http://www.astronautix.com/articles/doulants.htm)
MÉTODOS DE PREPARACIÓN DE LOS PROPULSORES SÓLIDOS
Las mezclas se preparan, de diversas formas.
En un PRIMER método se calientan por encima de su punto de fusión uno o varios de los materiales, se agita el resto de los materiales sólidos en la masa fundida, se vierte toda la masa o se moldea en la forma deseada y se deja enfriar.
Un SEGUNDO método consiste en usar como aglutinante una mezcla de un material de peso molecular muy alto y un disolvente o plastificante. Después de mezclar todo con los demás componentes insolubles se hace una papilla, entonces se calienta permitiendo que el plastificante rodee al material de peso molecular alto formando una malla o red plástica sólida en torno de las partículas de los oxidantes. Así es como se preparan los materiales con perclorato amónico y de base doble.
En un TERCER método se utiliza un polímero líquido con grupos químicamente reactivos en el extremo o a lo largo de la molécula de bajo y medio pesos moleculares. El propulsor se prepara agitando el material de bajo peso con todos los demás formando una papilla. El material de peso molecular intermedio se convierte en un material de peso molecular alto por reacción química entre los grupos reactivos del polímero de peso molecular bajo y el agente de curado. El desarrollo en la investigación consiste en hallar la cadena de polímero con el máximo contenido posible de hidrocarburo sin que ello disminuyan las propiedades físicas requeridas de bajo y medio peso molecular, obteniendo de esta forma la energía más alta posible. Este método también se utiliza, al igual que el anterior, para preparar mezclas con percloratos.
Un CUARTO método consiste en revestir al oxidante y los otros sólidos con una resina sensible a la presión. Esto no es otra cosa que sumergir los granos del propulsor en cera, por ejemplo.
Existen además métodos de preparación MÁS RECIENTES que utilizan filtros cerámicos, fases solubles e insolubles y sistemas de congelación con nitrógeno líquido para asegurar que el tamaño de las nano-partículas sea el adecuado.
Como dato curioso y práctico hay que anotar que algunos de estos métodos tienen ya algunos años de haber sido patentados. Habrá que investigar la fecha de las patentes. Aquí en México podríamos utilizar algún método eficiente de PATENTE VENCIDA para la elaboración de las sustancias cuya formulación, tamaño y configuración son cruciales en la eficiencia y seguridad. En esto se basa la viabilidad del proyecto pues la elección de los mejores procesos permitirá un alto grado de eficiencia y bajos costos de producción.
Es interesante que en países como la India, China y otros se ha dado importancia relevante a la investigación de procesos alternativos de producción, por ejemplo para el perclorato de amonio y otras sustancias.
La investigación se centra en la obtención de nano-partículas de tamaños, homogeneidad y concentración adecuados de las sustancias en suspensión para obtener una deflagración estable y controlada de principio a fin para lograr el impulso y niveles de seguridad requeridos.
CONFIGURACIÓN DEL PROPULSOR SÓLIDO
De manera general, para vencer la fase atmosférica el impulso debe ser mayor, por lo que al principio la masa que se quema será mayor. Hacia la fase final no-atmosférica, conviene mayor expansión gaseosa sin tanto gasto de masa por segundo.
Por este motivo, para la elaboración de los cohetes de combustible-oxidante sólido se consideran diversas formulaciones, tamaños de granos, mezclas inhibidoras y otras variables que hacen posible que el desempeño del cohete sea el que se espera. Por ejemplo, una configuración apropiada para algunas necesidades, sería una carga que arde lentamente y produce un empuje muy fuerte; luego se produce un período en que la carga arde lentamente y se comporta como un cilindro de combustión interna produciendo un nivel más bajo de empuje pero con aceleración constante; finalmente se produce una flama grande lo que conlleva una gran aceleración y expansión gaseosa obteniendo la máxima aceleración final.
COHETES HÍBRIDOS
Utilizan propulsores en fase sólida y líquida. Esto puede suceder de varias formas. Por ejemplo, el sistema es elevado por dos o más "boosters" sólidos y luego estos cohetes se separan y se prosigue el viaje con un sistema de propulsión líquida. Un segundo ejemplo es un sistema que es elevado por un par de "boosters" sólidos y un motor o varios motores de propulsión líquida. Es así como funcionó el transbordador espacial con varios rangos de eficiencia temporal para obtener la máxima aceleración y eficiencia total.
Puede suceder también que el combustible sólido se "riega" con un combustible líquido durante algún momento de la trayectoria.
COHETES DE MANIOBRAS ESPACIALES
Se prefiere el uso de hidracina y oxígeno líquido como reductor y oxidante de propulsores en el espacio debido a que son sustancias estables que puede almacenarse durante largo tiempo.
OTROS SISTEMAS DE PROPULSIÓN
Previamente debe tenerse claro que algunos de los métodos que a continuación se describen se refieren a sistemas híbridos formados por dispositivos energéticos diversos y una carga de trabajo que será eyectada produciendo el empuje. Estas sustancias eyectadas pueden ser iones, polímeros u otras muy diversas.
Aunque la investigación acerca de los cohetes de motor nuclear y los de propulsión eléctrica está dirigida a su uso pleno en cualquier circunstancia, inclusive durante despegues, su uso actual y aplicaciones prácticas se ha restringido a las maniobras de carácter espacial exclusivamente, por el tipo de aceleración y empuje que producen. El empuje resultante en estos cohetes es muy reducido, sin embargo, éste puede ser mantenido durante largas temporadas, meses o años inclusive, a diferencia de los cohetes de despegue que producen un alto empuje en un tiempo reducido, 15 a 20 minutos como máximo en los sólidos y varias horas de uso diferido en los motores de propulsores líquidos.
Los cohetes de motor nuclear y de propulsión eléctrica se utilizan en la actualidad a excepción del reactor de fusión que se encuentra aún en estudio.
COHETES DE MOTOR NUCLEAR
Existen tres tipos de cohetes con motor nuclear, el reactor de fisión, la fuente de isótopos radioactivos y el reactor de fusión. Los tres tipos son básicamente extensiones de motores de propelante líquido o sólido, excepto porque el calentamiento del gas no está acompañado por una reacción química sino por la energía derivada de transformaciones dentro del núcleo de átomos. En los cohetes químicos la energía se obtiene de los propelantes, pero en los cohetes nucleares la fuente de poder está usualmente separada del propelante, éste último es simplemente acelerado "hacia atrás" por los medios que se describen.
REACTOR DE FISIÓN. El calor puede ser generado por la fisión de uranio en material sólido dentro del reactor y subsecuentemente transferido al fluido de trabajo.
FUENTE DE ISÓTOPOS RADIOACTIVOS. En este caso el material radioactivo proporciona radiación que se convierte directamente en calor utilizable.
REACTOR DE FUSIÓN. Se encuentra en estudio. Aún no resulta manejable ni práctico.
COHETE DE PROPULSIÓN ELÉCTRICA
La fuente de poder eléctrico (ya sea nuclear, debida a receptores de radiación solar o baterías) está físicamente separada del mecanismo que produce el empuje. La fuente de poder es pesada y usualmente ineficiente. El empuje es bajo entre los valores típicos de 0.005 a 1 N. Para efectuar un incremento significativo en la velocidad del vehículo, es necesario aplicar el bajo empuje y por lo tanto la pequeña aceleración durante largo tiempo (semanas o meses).
OTROS SISTEMAS
Existen varios métodos de manejo de energía solar. El método que usa celdas solares para alimentar motores de aceleración electromagnética es de los más altamente desarrollados.
Existe un motor basado un material de teflón que es bombardeado mediante láser, el material sale disparado con gran velocidad impulsando al vehículo, también ha sido utilizado con éxito. Otros métodos parecidos, incluyendo la concentración óptica de radiación infrarroja para calentar un fluido de hidrógeno, y otros, como una vela solar que usa la presión de radiación proveniente del sol o el cohete de fotones, han estado siendo desarrollados.
Se encuentran en fase de estudio explosiones nucleares y fusión nuclear en forma de pulsos.
Asimismo se estudia transmitir energía en forma de radiación o pulsos desde estaciones terrestres u orbitales a satélites pero esos sistemas aún no están del todo disponibles.
A propósito de esto último se ha utilizado un pequeño disco que se hace girar y es "golpeado" desde abajo por un rayo láser. El resultado es que este objeto levita muy bien en espacios gravitacionales atmosféricos. Por cierto, no podemos asegurar que este objeto no haya sido empleado secretamente y que haya sido confundido en espacios aéreos no espaciales con objetos voladores no identificados (hehehe...
FÍSICA DE COHETES
IMPULSO ESPECÍFICO
Los dos factores más importantes que actúan durante el funcionamiento del cohete son la cantidad del gas expulsado y la fuerza resultante de la diferencia de la presión del gas a la salida de la tovera y la presión de la atmósfera circundante. El primer efecto es el más importante.
Por motivos de medición consideramos que el impulso específico es la medida de la eficacia total del sistema combustible que es proporcional al alcance del proyectil en kilómetros por kilogramo de combustible consumido.
VARIABLES EN TIEMPO REAL
Lograr un modelo que reúna todas las condiciones del sistema y llegar a curvas de eficiencia es uno de propósitos de la investigación. La eficiencia de los programas digitales de control de vuelo hacen posible que el proyecto se logre con éxito.
El estudio de las variables climáticas, mecánica de fluídos, expansión gaseosa, vientos, entropía de las reacciones, temperatura, velocidad final y otros hacen posible la concreción del más eficiente plan de vuelo en tiempo real. El programa de computadora debe estar adecuado a todo esto.
SEGUNDA PARTE. ASPECTOS LEGALES ACERCA DE LA FABRICACIÓN DE EXPLOSIVOS Y PROPULSORES
Estos comentarios resultarán útiles a personas interesadas en el desarrollo de ciencia y tecnología espacial, en lo particular en el ramo de los propulsores.
El artículo 41 de la ley y el reglamento de armas y explosivos establece que las disposiciones del título son aplicables a todas las actividades relacionadas con las armas, objetos y materiales que se enlistan, a saber:
1) Armas en general y municiones.
2) Sustancias, mezclas o compuestos explosivos. Por ejemplo, pólvoras en todas sus
composiciones, ácido pícrico, dinitrotolueno, nitroalmidones, nitroglicerina, nitrocelulosa de concentraciones específicas, nitroguanidina, tetril, pentrita, trinitrotolueno, etc.
3) Sustancias e instrumentos con aplicación al uso de explosivos. Por ejemplo, iniciadores,detonadores, mechas de seguridad, etc.
4) Componentes de explosivos. Por ejemplo, cloratos, percloratos, sodio metálico, magnesio en polvo, fósforo, etc.
En el reglamento de la ley de armas y explosivos se establece que quedan reguladas las fábricas de pólvoras, de explosivos, de artificios o de substancias químicas relacionadas con explosivos, implementos y sustancias antes mencionadas.
Específicamente se establece que las personas físicas o morales que pretendan dedicarse permanentemente a las actividades referidas en el artículo, solicitarán al Presidente de la República, por conducto de la Secretaría de la Defensa, el permiso general que proceda, adjuntando los siguientes documentos:
Solicitud conforme a modelo, copia certificada del registro civil del acta de nacimiento del interesado. Los extranjeros, el documento que justifique su legal estancia en el país, explicación pormenorizada de los efectos que se intentan fabricar y capacidad de producción de la factoría, dos planos: el primero de conjunto a mil metros alrededor del sitio y el segundo plano circunstanciado del proyecto de la planta, relación de equipo, opinión favorable del gobernador del estado donde se proyecte establecer la factoría, certificados de seguridad, dibujos de fabricación, relación de la materia prima y copia certificada del acta constitutiva.
La secretaría designa peritos para la formulación del dictamen respectivo.
Del capítulo IV al X del reglamento se pormenoriza acerca de la fabricación, la organización, la reparación, la compraventa, la importación y exportación, el transporte, y el almacenamiento de todas las sustancias e implementos referidos.
TERCERA PARTE. PRESENTACIÓN DEL PROYECTO CHICOP
INTRODUCCIÓN
"Chicop" significa ave en maya.
Aerófono mayaA continuación presento a Uds. el bosquejo del proyecto CHICOP. Tarde o temprano la tecnología espacial y ciencia relacionada será accesible a todos los pueblos. El motivo que anima la realización de CHICOP es iniciar la ciencia y tecnología espacial desde México. CHICOP, proyecto mexicano, nace de esta dirección del conocimiento y el esfuerzo.
El proyecto trata de la factura de una serie de cohetes iniciales para uso meteorológico, para estudio, desarrollo de sistemas de propulsión, control, monitoreo y finalmente la realización de cohetes de orbitalización que podrán llevar al espacio exterior satélites artificiales, dispositivos diversos, emplazamientos para una estación orbital, astronautas, etc.
Los subsecuentes pasos estarán también dirigidos hacia el estudio y desarrollo de las condiciones que harán posible construir una plataforma de lanzamientos espaciales en el área latinoamericana, mediante la cooperación de diversos países, grupos y otros agentes que se involucren, la satelización de artefactos comerciales y de investigación, y más adelante, para llevar científicos latinoamericanos y de los países del segundo y tercer mundo al espacio exterior. Como se indica arriba, se contempla la creación de una estación espacial latinoamericana, un transbordador espacial y la producción de sondas y satélites orbitales de investigación y comunicaciones producidos en el área.
Confiamos en que si se diseñan procesos de factura seguros y eficientes podremos animar a su vez a grupos de empresas y personas que quieran invertir en el gran proyecto de orbitalizar algún día desde México, por ejemplo, desde alguno de los estados del norte de la República Mexicana como Baja California o Sonora.
VIABILIDAD DEL PROYECTO
Se hace principal consideración en la viabilidad del proyecto.
En relación a esto pensamos que una vez consolidados el conocimiento y manejo de procesos involucrados durante las primeras fases del proyecto, que no son tan onerosos en principio, será posible animar a otros protagonistas dentro del área latinoamericana, de Norte América y otros para llevar a cabo procesos bastante más onerosos que los primeros. Esa será la siguiente fase de crecimiento del proyecto.
Asimismo, se solicitará como empresa cuando esto sea posible, la ayuda del 50% que el CONACYT ofrece a desarrollos tecnológicos de este tipo.
Para esta presentación se ha omitido un informe acerca de costos durante las primeras y siguientes fases debido a que la actualización de todos los datos toma tiempo y no ha podido llevarse a cabo.
Para describir la forma en que se puede dar continuación y viabilidad al proyecto, baste decir por ejemplo, que para la fabricación del perclorato de amonio que es uno de los componentes principales del combustible “COMPOSITE DOBLE BASE” que se tiene previsto utilizar por ser uno de los más eficientes, se utiliza un reactivo, el ácido perclórico cuyo precio hace algunos años en menudeo era de casi $700 MX por litro lo que lo convierte en uno de los reactivos más caros. Sin embargo, durante las primeras fases, este reactivo se utilizará en pequeña escala, lo cual hace que el proyecto sea viable hasta que se pase a las siguientes fases del proyecto.
Asimismo, se deberá dar relevancia primordial al rubro de la comercialización de todos y cada uno de los resultados que produzca el proyecto en cada una de sus fases, con la conciencia clara de que esto es de vital importancia para la supervivencia de todo proyecto real en el mundo en que vivimos.
LAS FASES DEL PROYECTO
Las fases que se vislumbran son las siguientes:
1. Desarrollo de los cohetes CHICOP 1 Y 2.
2. Promoción, publicación y difusión de resultados.
3. Comercialización de resultados.
4. Invitación a grupos, instituciones, empresas e individuos interesados.
5. Financiamiento por parte del CONACYT y otros.
6. Planteamiento de medios dirigidos a la creación de sistemas para la orbitalización.
7. Concreción de esfuerzos de los grupos que se involucren.
8. Planeamiento y realización en gran escala de un proyecto para la orbitalización.
9. Diseño y realización.
10. Desarrollos subsecuentes.
Los temas referentes al diseño de cohetes destinados a la orbitalización rebasan los lineamientos generales de esta presentación.
EDUCACIÓN
Consideramos que la ciencia y la tecnología son un bien común. Todos y cada uno de los datos que aportan deben ser utilizados para el bien, específicamente para aplicaciones pacíficas. Teniendo en mente esto deberá darse importancia relevante a la educación desde un punto de vista idóneo, pero que cumpla todas las expectativas y todos los rubros.
En primer lugar, los datos deberán estar dirigidos a una educación ética del uso del espacio. Luego acerca del conocimiento de nuestro mundo, las especialidades climatológicas y otras, el estudio de los procesos cósmicos, las aplicaciones en torno al bien del planeta, etc.. Luego todos los datos referentes a la ciencia y la tecnología que se apliquen a las especialidades, desde material dirigido a niños hasta el material dirigido a instituciones educativas superiores.
Pero todo podrá ser compartido, de acuerdo al nivel de especialidad.
Se buscará, teniendo en cuenta esto, la concreción de toda una serie de materiales educativos que podrán ser impartidos y distribuídos, en lo posible, de forma permanente y totalmente gratuita.
Se producirán para todo esto, publicaciones, CD's, material publicado vía internet, video, programas destinados a la televisión abierta, material para conferencias, etc.
LOS COHETES CHICOP
CHICOP 1 Y 2 son unos cohetes relativamente pequeños destinados a ensayar todos los problemas que plantea la factura de cohetes destinados a la orbitalización. CHICOP 3 será el primer desarrollo que estará destinado a la orbitalización.
Desde el principio se piensa en utilizar sistemas híbridos. El proyecto "chicop" se anima bajo el concepto de que la factura de cohetes de propulsores sólidos es es relativamente barata en comparación con las máquinas de propulsores líquidos. Estas máquinas iniciales habrán de diseñarse, según este concepto, en tamaños manejables, tanto en costo y producción. Tienen que planificarse, asimismo, procesos seguros de fabricación para que los materiales explosivos sean del todo manejables. Esto reducirá los costos de producción. Para la fabricación del COMPOSITE DOBLE BASE, con inhibidores de fase y aceleradores moleculares, podrá considerarse la posibilidad de contar con la asesoría adecuada por parte de alguien cercano a la NASA u otra institución de prestigio.
A lo visto en la primera parte, basta agregar que los cohetes sólidos se utilizan para lograr las altas velocidades de salida hacia un nuevo equilibrio gravitatorio y que los sistemas de propulsión
líquida se prefieren para movimientos de posicionamiento más finos mientras que los sistemas de propulsión de bajo empuje se dejan para aceleraciones prolongadas durante meses en viajes siderales.
Al enfrentarnos, desde un principio, con los problemas que plantean los sistemas híbridos, tendremos la posibilidad de ensayar todos los sistemas de control, sus interfaces y sistemas programables destinados a cohetes de orbitalización de mayor envergadura.
Durante una primera fase en el estudio y desarrollo de estas tecnologías, el proyecto Chicop vislumbra el uso de sistemas híbridos mediante el desarrollo de cohetes que hagan uso de todas las prestaciones de la tecnología espacial en pequeña escala. El primer prototipo es un pequeño cohete desechable de propulsor sólido, que puede destinarse a estudios meteorológicos. El segundo prototipo, es un cohete de unos 5 mts. o más de alto con propulsores sólidos y líquidos que podría ser monitoreado y controlado desde una base en tierra.
Se busca que, aunque los primeros artefactos sean de bajo alcance, contengan todos los dispositivos e interfaces capaces de monitorear y controlar todas y cada una de las variables de trabajo dirigidas a la meta de orbitalización desde tierra.
A continuación se hace una pequeña descripción de los cohetes que se desarrollarían durante las diversas fases para lograr el objetivo propuesto.
CHICOP 1
Son una serie de pequeños cohetes reutilizables de combustible sólido y/o líquido. Estos artefactos servirán para llevar a cabo estudios preliminares de las tecnologías empleadas en pequeña escala y que habrán de aplicarse posteriormente en desarrollos subsecuentes.
El uso que se dará a los CHICOP 1 será para estudios meteorológicos y ofrecer una plataforma de estudio a universidades e institutos del área latinoamericana y otros.
También servirán para poner a tono los sistemas de comunicaciones vía radar, los sistemas programables de computadoras y otro hardware, en tierra y a bordo, un sistema operativo y programas para las computadoras que habrán de controlar el vuelo, la comunicación entre los dispositivos auxiliares y todos los demás componentes del sistema.
CHICOP 2
CHICOP 2 es un desarrollo que servirá para emular el control de un cohete de orbitalización durante su fase atmosférica.
Chicop 2, modelo de cohete híbrido con propulsor de propelantes líquidos y sólidos.El proyecto puede ser descrito como un cohete de aproximadamente 5 m de altura, o más, que constará de un sistema propulsor híbrido, formado por dos boosters de combustible sólido, una o varias toveras de combustible líquido y habrá de ascender verticalmente desde una base con torre ensamblada en alguna playa de Baja California o Sonora y que, durante algunos minutos, nos permitirá observar, tomar decisiones mediante programas a bordo y tierra, para controlar y monitorear variables de vuelo, y una vez que su combustible se haya agotado, desplegará un paracaídas, cayendo en mar o en tierra. Todo el vuelo habrá de ser observado y controlado desde una cabina en el lugar de despegue y desde un control de vuelo que podrá o no estar situado en el mismo lugar. Producirá una transmisión de video en vivo que podrá transmitirse vía INTERNET y por por vía TELEVISIVA.
El prototipo incluye sistemas de monitoreo físico de variables de vuelo, variables de estado, refrigerantes, sistema de comunicaciones, control, autocontrol y monitoreo desde tierra. El sistema de control contará con su propio sistema operativo, un programa completo de direccionamiento central, control, modelos de comportamiento eficaz para fluídos líquidos, gaseosos internos y atmosféricos, control de la eficiencia de trayectoria e interfaces que accesarán cada una de las variables de vuelo.
Para todas las concreciones de esta fase, las anteriores y las posteriores, se obtendrán como resultados laterales diversos materiales educativos, libros, material para conferencias, CD's, etc. Como se prevé la creación de un sistema operativo digital original para computadoras se obtendrá también un programa que podrá utilizarse en una amplia gama de aplicaciones. Asimismo el prototipo mismo podrá ser vendido para usos pacíficos a universidades e institutos del área Latinoamericana y otras.
CHICOP 3
Son desarrollos híbridos destinados a la orbitalización. Su descripción rebasa la introducción que aquí se presenta.
Sin embargo presento el bosquejo para un desarrollo destinado a orbitalizar un satélite destinado a las comunicaciones, fotografía, estudio de g y estudio del magnetismo terrestre.
Se contempla la adquisición de un terreno en un lugar desértico de precio económico, con la generación eléctrica in situ mediante generadores diesel y la utilización de un horno de inducción que permitirá llegar a materiales con el más alto grado de pureza. Esto con el fin de abaratar los costos en un porcentaje bastante considerable.
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1. INTEGRACIÓN E INICIO
1.1 Integración de actividades con grupos de trabajo en la UNAM el POLITÉCNICO y otros.
1.2 Adquisición de terreno para laboratorio, elaboración de sustancias y dispositivos críticos
1.3 Permisos Secretaría de la Defensa
diseño estructural
materiales estructurales
descripción de laboratorios
1.4 Generación eléctrica
1.5 Horno de inducción in situ
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2. DISEÑO
2.1 Diseño estructural
2.2 Diseño de procesos
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3. EMULACIÓN Y CONTROL
3.1 Hardware (despegue, posicionamiento y reposicionamiento)
3.2 Modelos
3.3 Programación para despegue-orbitalización
3.4 Resolución de problemas
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4. LABORATORIOS
4.1 Diseño de procesos
4.2 Construcción del laboratorio de sustancias
4.3 Sustancias
4.3.1 Perclorato de amonio
4.3.2 Nitrocelulosa
4.3.3 Nitroglicerina
4.3.5 Emulsionadores
4.3.5 Plastificantes
4.3.4 Mezclador
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5. SATÉLITE
5.1 Estructura principal
5.2 Radio
5.3 Antenas
5.4 Computadora
5.5 Programa digitalización de datos
5.6 digitalización de la señal
5.7 fase de pruebas
5.8 Fotografía
5.8.1 cámara óptica
5.8.2 cámara infrarrojos
5.8.3 cámara ultravioleta
5.8.4 programación de integración
5.8.5 fase de pruebas
5.9 Estudio del magnetismo terrestre
5.9.1 dispositivo
5.9.2 programación de integración
5.9.3 fase de pruebas
5.10 Estudio de g
5.10.1 dispositivo
5.10.2 programación de integración
5.10.3 fase de pruebas
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6. PROPULSOR PARA EL DESPEGUE
6.1 Soporte estructural principal
6.2 tovera principal
6.3 Sistema hidráulico dirección o Sistema discreto de posicionamiento
6.4 Computadora propulsión
6.5 tanques de combustible
6.6 ductos
6.7 sistemas eléctricos
6.8 interfaces software-hardware
6.9 recubrimientos
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7. TRANSPORTE
7.1 Transpote de materias primas
7.2 Transporte al lugar del despegue
JUSTIFICACIÓN DEL DISEÑO
El diseño global de CHICOP 1 Y CHICOP 2 está encaminado a experimentar en modelos sencillos todas las variables y elementos en pequeña escala de cohetes destinados a la orbitalización y satelización. Ese es el motivo por el cual se omiten varios pasos de investigación y se pasa directamente al trabajo con combustibles eficaces, cuyos usos están ya comprobados y ampliamente difundidos en cohetes de orbitalización.
Para estas primeras fases deberá hacerse incapié en el estudio de la eficacia de la presión de gases resultantes, el tratamiento de los materiales y la seguridad en el diseño de los dispositivos.
CUARTA PARTE. DATOS ACERCA DEL AUTOR
Jorge M. Paz estudió la carrera de Ingeniería electrónica en la UNAM. Ha sido expositor del proyecto CHICOP en ferias universitarias y en la feria del CONACYT.
Es autor del curso de programación PROGRAMACIÓN TOTAL que consta de diversos materiales educativos referentes al lenguaje C++, java, html y otros, que actualmente se vende en librerías como la IMAC de la facultad de ingeniería de la UNAM y en ferias universitarias.
Ha desarrollado también trabajos en artes plásticas y música, entre los que destaca una obra que
fue estrenada en el XI FESTIVAL CERVANTINO, obras sinfónicas e instrumentales diversas, música para meditación, música para piano, para voz, etc. Ha sido autor e intérprete en conciertos y festivales en ciudades como Guadalajara, Morelia, Querétaro, Guanajuato y el D.F.
Parte de su obra gráfica fue presentada durante una entrevista para un programa cultural del CANAL 9.
Es autor de trabajos referentes a diversas especialidades que han sido publicados por la SEP y
FOTOZOOM.
Quedo de ustedes su servidor y amigo, esperando que las ideas aquí expuestas sirvan para la concreción de la ciencia y tecnología espacial en México y en todos los países del área latinoamericana principalmente,
muy atentamente,
Jorge M. Paz
NOMBRE: Jorge M. Paz Morelos
www.chicopespacio.blogspot.com
DIRECCIÓN: Av. Hidalgo 53 San Mateo Xalpa Xoch. 16800 México D.F.
TELÉFONO: 21 56 24 55
EMAIL: jopazyamor@yahoo.com
