A group of U.S. students has smashed a series of world records after launching a “homemade” rocket farther and faster into space than any other amateur rocket. The student-made missile soared 90,000 feet (27,400 meters) beyond the previous record-holder — a rocket launched more than 20 years ago.

الصاروخ الذي حطم الأرقام القياسية، والذي يحمل اسم “Aftershock II”، تم تصميمه وبناؤه من قبل طلاب في مختبر الدفع الصاروخي بجامعة جنوب كاليفورنيا (USC) — وهي مجموعة تُدار بالكامل من قبل طلاب المرحلة الجامعية. أطلق الطلاب الصاروخ “Aftershock II” في 20 أكتوبر من موقع في صحراء بلاك روك، نيفادا. بلغ ارتفاع الصاروخ حوالي 4 أمتار ووزنه 150 كيلوجرامًا.

حطم الصاروخ حاجز الصوت بعد ثانيتين فقط من الإقلاع، وبلغ سرعته القصوى بعد حوالي 19 ثانية من الإطلاق، كما كتب فريق مختبر الدفع الصاروخي في ورقة تلخيصية. ثم احترق محرك الصاروخ، ولكن المركبة واصلت الصعود حيث انخفضت مقاومة الغلاف الجوي، مما مكنها من مغادرة الغلاف الجوي للأرض بعد 85 ثانية من الإطلاق ثم الوصول إلى أعلى ارتفاع لها بعد 92 ثانية. في هذه المرحلة، انفصل مخروط الأنف عن بقية الصاروخ ونشر مظلة ليتمكن من العودة بأمان إلى الغلاف الجوي والهبوط في الصحراء، حيث جمعه فريق مختبر الدفع الصاروخي للتحليل.

كان ارتفاع الصاروخ عند النقطة العليا حوالي 143,300 متر فوق سطح الأرض، وهو “أبعد في الفضاء من أي مجموعة غير حكومية وغير تجارية سافرت من قبل”، كما كتب ممثلو جامعة جنوب كاليفورنيا في بيان. تم تسجيل الرقم القياسي السابق 115,800 متر في عام 2004 بواسطة صاروخ GoFast الذي صنعته فريق استكشاف الفضاء المدني.

خلال الرحلة، وصل “Aftershock II” إلى سرعة قصوى تبلغ حوالي 5,800 كم/ساعة، أو ماخ 5.5 — أي خمس مرات ونصف سرعة الصوت. كانت هذه السرعة أسرع قليلاً من “GoFast”، الذي كان يحمل أيضًا الرقم القياسي للسرعة بين الهواة لمدة 20 عامًا.

ذات صلة: أغرب الأشياء التي أطلقناها إلى الفضاء

لكن الارتفاع والسرعة لم يكونا الرقمين القياسيين الوحيدين اللذين حطمهما “Aftershock II”. “يمثل هذا الإنجاز العديد من الأولويات الهندسية”، قال رايان كرايمر، طالب الهندسة الميكانيكية في USC والمهندس التنفيذي لفريق مختبر الدفع الصاروخي. “تميز “Aftershock II” بأقوى محرك يعمل بالوقود الصلب تم إطلاقه من قبل الطلاب وأقوى محرك بحالة مركبة مصنوع من قبل الهواة.”

كان الإطلاق الذي حطم الرقم القياسي هو النجاح الأحدث الذي تحقق من مختبر الدفع الصاروخي. في عام 2019، أصبحت مجموعة أخرى أول فريق يقوده الطلاب يطلق صاروخًا يتجاوز خط كارمان — الحدود الوهمية حيث يبدأ الفضاء رسميًا. “Aftershock II” هو فقط ثاني صاروخ طلابي يصل إلى هذه النقطة.

لإنشاء صاروخهم الذي حطم الرقم القياسي، استخدم فريق “Aftershock II” تقدمات جديدة في الحماية الحرارية، والتي تعتبر حيوية عندما يسافر صاروخ بسرعات فوق الصوتية. قام الطلاب بتغطية “Aftershock II” بنوع جديد من الطلاء المقاوم للحرارة وزودوه بزعانف مطلية بالتيتانيوم، والتي استبدلت الأجزاء المعتمدة على الكربون المستخدمة في النماذج السابقة.

“تعتبر الحماية الحرارية عند السرعات فوق الصوتية تحديًا كبيرًا على مستوى الصناعة”، قال كرايمر. “الأجزاء التي تم استخدامها في التحديثات أدت بشكل مثالي، مما مكن الصاروخ من العودة بشكل كبير intact.” ومع ذلك، كان تأثير التسخين شديدًا لدرجة أن الزعانف التيتانيوم تحولت من اللون الفضي إلى الأزرق، بسبب عملية تعرف باسم “الأكسدة”، حيث يتفاعل المعدن مع الأكسجين في الغلاف الجوي لإنشاء طبقة من أكسيد التيتانيوم، أضاف.

صمم الفريق أيضًا وحدة تحكم جديدة للصاروخ، تعرف باسم وحدة الارتفاع العالي للاستشعار والقياس الإلكتروني، والتي تتبع رحلة الصاروخ وتفتح مظلته.

كان الباحثون المشرفون على فريق مختبر الدفع الصاروخي معجبين بالطلاب، الذين تلقوا مساعدة قليلة جدًا من معلميهم.

“هذا مشروع طموح بشكل استثنائي ليس فقط لفريق طلابي، ولكن لأي مجموعة غير مهنية من المهندسين الصاروخيين”، قال دان إروين، مهندس فضاء ورئيس قسم هندسة الفضاء بجامعة USC، في البيان. “إنه دليل على التميز الذي نسعى لتطويره في مهندسينا الناشئين.”