ساندینگ راکت که گاهی از آن با نام راکت تحقیقاتی نیز یاد می‌شود، راکتی برای اندازه‌گیری و انجام تحقیقات در پروازهای زیرمداری است. این راکتها تجهیزات آزمایشی را به ارتفاع 50 تا 1500 کیلومتری از سطح زمین حمل می‌کنند. این بازه‌ی ارتفاع تقریبا از بیشترین ارتفاع بالنهای هواشناسی یعنی 40 کیلومتر شروع می‌شود و کمترین ارتفاع ماهواره‌ها یعنی حدودا 120 کیلومتر را نیز پوشش می‌دهد.
با توجه به نام ساندینگ راکت شاید تصور شود که این نام‌گذاری ممکن است به صدای ایجاد شده در هنگام پرواز راکت ربط داشته باشد؛ اما در حقیقت این کلمه ریشه‌ی لاتین دارد و به معنای آزمایش کردن می‌باشد. به همین دلیل است که به این راکتها، راکت تحقیقاتی نیز گفته می‌شود.
ساندینگ راکتهای متداول از موتورهای سوخت جامد استفاده می‌کنند چرا که این نوع سوخت در پروازهای زیرمداری صرفه اقتصادی بالایی دارد. بسته به ارتفاع پرواز، می‌توان از راکتهای یک، دو یا سه مرحله‌ای استفاده کرد. در تصویر زیر پیکربندی یک ساندینگ راکت شامل دو بخش اصلی موتور و محموله مشاهده می‌شود.
پروفیل پروازی ساندینگ راکت به صورت یک مسیر سهموی می‌باشد که آزمایش‌ها در قسمت اوج این سهمی انجام می‌شوند. میانگین زمان پرواز این راکتها کمتر از 30 دقیقه و به طور معمول بین 5 تا 20 دقیقه است. سوخت راکت در همان مرحله‌ی اول مصرف شده و سپس موتور جدا شده و محموله پس از طی باقی مسیر به وسیله‌ی چتر به زمین باز می‌گردد. درشکل زیر پروفیل پرواز یک ساندینگ راکت را می‌توان ملاحظه کرد.
مزایای استفاده از ساندینگ راکت
از مهم‌ترین مزایای استفاده از ساندینگ راکتها برای تحقیقات زیرمداری می‌توان به هزینه‌ی کم، زمان آماد‌ه‌سازی سریع (در برخی موارد کمتر از 6 ماه) و توانایی آنها در رساندن محموله‌ی تحقیقاتی به ارتفاعی که توسط بالن و ماهواره قابل دسترسی نیست اشاره کرد. ساندینگ راکتها را همچنین می‌توان به عنوان بستری برای آزمایش تجهیزاتی که قرار است در ماموریت‌های مداری گران‌قیمت و پرخطر استفاده شوند، به کار برد. راکتهای کوچکتر از این دسته علاوه بر مزایای فوق این امتیاز را دارند که از پایگاه‌های مختلف و موقت و حتی از روی یک ناو در وسط اقیانوس پرتاب شوند.
کاربردهای تحقیقاتی ساندینگ راکت
پس از برشمردن مزایای ساندینگ راکتها و ویژگی‌های آنها احتمالا این سوال ایجاد می‌شود که چه زمینه‌هایی برای استفاده از این نوع راکت وجود دارد؟ ساندینگ راکتها معمولا برای مقاصد زیر استفاده می‌شوند:
- تحقیقات ارونومی (مطالعه‌ی قسمت فوقانی اتمسفر) نیازمند این نوع راکت برای اندازه‌گیری‌های حرکتهای اتمسفری و بررسی خواص شیمیایی و ترکیبات اتمسفر در محل می‌باشد. ساندینگ راکت با تسهیل این تحقیقات در شناخت قسمت فوقانی اتمسفر بسیار موثر است.
- اخترشناسی پرتو ایکس و ماورای بنفش زیرشاخه‌ای از اخترشناسی است که به مطالعه، رصد و پایش پرتو ایکس از اجرام آسمانی می‌پردازد. پرتو ایکس توسط جو زمین جذب می‌شود، بنابراین ابزارهای تشخیص این پرتو باید توسط ساندینگ راکت در ارتفاعات بالای قسمت فشرده‌ی اتمسفر مستقر شوند.
- تحقیقات ریز‌گرانشی از چند دقیقه بی‌وزنی حاصل از پرتاب راکت به ارتفاع چندصدکیلومتری زمین بهره می‌برند و آزمایشهایی از جمله تولید کریستالهای با کیفیت را انجام می‌دهند که نیازمند گرانش صفر هستند.
جه کشورهایی در زمینه‌ی ساخت ساندینگ راکت فعال‌اند؟
اگرچه هدف اصلی از ساخت اغلب راکتها تا اواسط دهه‌ی 50 نظامی بود اما از سال 1947 در آمریکا و بعدها در دهه‌ی 1950 میلادی در اروپا، چندین راکت ساخته شده برا اساس راکت آلمانی V2 به عنوان ساندینگ راکت برای مطالعه‌ی ویژگی‌های کشف نشده‌ی بالای اتمسفر استفاده می‌شدند. طی سالهای 1957 و 1958 انقلابی در زمینه‌ی استفاده از راکتها به وجود آمد و به کار گیری آنها برای مقاصد غیر نظامی باب شد. از آن زمان و با پیشتازی آمریکا و ناسا تا کنون بیش از 28 کشور در این زمینه فعال بودند که علاوه بر حضور ایران با راکتهای سری کاوشگر در این لیست می‌توان به حضور جالب توجه کشورهایی همچون جمهوری دموکراتیک کنگو، نروژ، مصر، نیوزیلند، لهستان، سوییس و تایوان اشاره کرد. در این صفحه می‌توانید لیست ساندینگ راکتهای متعلق به کشورهای مختلف را مشاهده کنید. البته غیر از سازمانهای دولتی، شرکت‌های خصوصی و استارت‌آپ‌های زیادی وجود دارند که با ورود به عرصه‌ی ساخت این نوع راکت، قصد موفقیت در بازار پرتابهای ارزان قیمت را دارند؛ برای مثال می‌توان به استارت‌آپ‌های چینی اشاره کرد که در مقاله‌ای جداگانه در مورد آنها صحبت شد.
راکت بازگشت‌پذیر یا ساندینگ راکت؟ مسئله این است
اما بحث جدیدی که در چند سال اخیر به وجود آمده این است که با ظهور راکتهای بازگشت‌پذیر ساخت شرکت‌های مختلف از جمله فالکون9 متعلق به اسپیس ایکس (SpaceX) و نیوشپرد ساخت بلو اوریجین (Blue Origin) آیا همچنان استفاده از ساندینگ راکتها توجیه اقتصادی دارد؟ و آیا این راکتها ارزش ادامه‌ی تحقیق و توسعه را دارند یا خیر؟
دکتر جان ام جوریست (John M. Jurist) از اساتید دانشگاه North Dakota طی مقاله‌ای که در سال 2008 برای وبسایت thespacereview منتشر کرد راکتهای بازگشت‌پذیر را برنده این رقابت دانست اما به عقیده وی راه حلهایی برای سازندگان ساندینگ راکت وجود دارد که با به کارگیری آنها می‌توانند همچنان در بازار باقی بمانند. این راه حل‌ها عبارتند از: استفاده از مواد کامپوزیتی برای کاهش هزینه ساخت، گسترش محدوده بازاریابی و ارائه جداول زمانی متنوع برای پرتاب و همکاری با دانشگاه‌ها در زمینه تحقیق و توسعه راکتها (چرا که افزایش اعتبار آکادمیک و تجربه‌ی دانشجویان نسبت به درآمد برای دانشگاه ارجحیت دارد). وی در سال نگارش مقاله‌ی خود تعداد پرتابهای سالانه‌ی ساندینگ‌راکتهای با وزن محموله‌ی بین 50 تا 200 کیلوگرم را حدودا 100 عدد تخمین زد.
در جدول زیر با توجه به اطلاعات موجود هزینه‌ی پرتاب توسط راکت فالکون9 با یک ساندینگ راکت شناخته‌شده مقایسه شده است:
همانطور که در جدول فوق مشاهده می‌شود به لحاظ هزینه‌ی پرتاب، راکت بازگشت‌پذیر پیشنهاد بهتری را نسبت به ساندینگ راکت ارائه می‌کند اما باید به جداول پرتاب و ضریب اطمینان نیز توجه داشت؛ با بهره‌گیری از ساندینگ راکت مدت زمان انتظار برای پرتاب محموله کمتر می‌شود ضمن اینکه از حادثه‌ای که سال گذشته برای راکت فالکون9 رخ داد نباید غافل شد. نهایتا باید به این نکته نیز اشاره کرد که راکتهای بازگشت‌پذیر سالهای ابتدایی ظهور خود را طی می‌کنند و در حال حاضر دسترسی به آنها برای هر کشوری مقدور نیست؛ این موضوع حداقل تا زمان دستیابی کشورهای مختلف به تکنولوژی ساخت راکت بازگشت‌پذیر و فراگیر شدن آن، یک برگ برنده برای سازندگان ساندینگ‌راکت به حساب می‌آید.