Martes, 02 de Marzo de 2021

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Cohetes espaciales

Diseñan un sistema para reducir el ruido de los cohetes espaciales en los lanzamientos

El prototipo presentado en su tesis doctoral por Iván Herrero, Máster en Ingeniería Acústica del Campus de Gandia por la UPV, incrementaría además la seguridad en los lanzamientos de los vehículos espaciales

Lanzamiento de un cohete espacial

Lanzamiento de un cohete espacial / Agencia Espacial Europea - ESA

Un grupo de investigadores del campus de Gandia de la Universitat Politècnica de València (UPV) ha desarrollado un nuevo sistema que permite reducir el ruido que producen los cohetes espaciales durante las primeras fases de su lanzamiento. Es el resultado principal de la tesis doctoral de Iván Herrero Durá, Máster en Ingeniería Acústica del Campus de Gandia de la UPV. La tesis se desarrolló con la colaboración de la Agencia Espacial Europea (ESA) y recibió una calificación de Cum Laude.

La tesis se centra, en concreto, en la investigación de métodos que permitan reducir la carga acústica a la que están sometidos los cohetes espaciales durante las primeras fases del lanzamiento (ignición de motores y despegue). Como explica Iván Herrero, en esos momentos los niveles de presión acústica experimentados por los vehículos espaciales son extremadamente elevados y pueden afectar muchísimo a estructuras ligeras transportadas, como paneles solares y antenas, lo que hace necesario reducir esta carga acústica.

Según el investigador, los cohetes pueden alcanzar durante un lanzamiento "más de 150 decibelios de nivel de presión sonora a ciertas frecuencias". Se trata, tal y como explica, del "evento sonoro de mayor nivel producido por el ser humano, únicamente superado por algunos eventos naturales como los terremotos".

Además, el intenso sonido que generan las fuentes primarias, el motor y el chorro, aumenta aún más por la reflexión en el fondo del canal de la base de lanzamiento, que actúa como un espejo desde el punto de vista acústico, y devuelve la energía liberada al cohete y a las estructuras que transporta, con las consecuencias económicas y de seguridad que ello conlleva. Por ello, este nuevo sistema también mejora la seguridad de los lanzamientos.

El prototipo ideado por Iván Herrero, bajo la supervisión de sus directores de tesis, se basa en un array de resonadores de Helmholtz que permiten maximizar la absorción y dispersión del sonido y, de esta manera, mitigar los niveles de presión sonora generados en estos eventos en el contexto aeroespacial.

"La presencia de los resonadores de Helmholtz, así como su distribución específica, provoca una reducción en la velocidad de la propagación del sonido. Esto se debe al rozamiento de las ondas acústicas con las paredes de los resonadores, lo que provoca la ralentización. El diseño de este sistema se realizó a través de una optimización para un rango de frecuencias concreto, dentro del cual se ha conseguido reducir un promedio de 20 decibelios", explica Iván Herrero.

A pesar de la relevancia de este problema, el conocimiento sobre las características de las fuentes, el comportamiento de las instalaciones de suelo en referencia a la dispersión, difusión y absorción del sonido, y las posibles medidas para mitigar el impacto es todavía escaso. Y a este déficit es al que responde la investigación desarrollada en el campus de Gandia de la UPV y en la Agencia Espacial Europea.

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