Aerobee

En 1945, James Van Allen, responsable du groupe de recherche des hautes altitudes au laboratoire Applied Physics Laboratory, définit le cahier des charges d'une fusée-sonde permettant d'étudier les couches supérieures de l'atmosphère. Les missiles V2 allemands récupérés à la fin de la Seconde Guerre mondiale étaient capables d'atteindre l'altitude visée avec la charge utile nécessaire, mais ils étaient trop lourds et trop complexes pour ce type d'étude. Van Allen porte son choix sur une fusée légère dérivée de la fusée WAC Corporal, développée par Aerojet (pour le 1^er étage) et du missile Bumblebee (en) (pour le deuxième étage). Ces deux engins avaient été développés pour la Marine américaine. La fusée-sonde résultante est baptisée Aerobee[1].

La fusée était constituée de deux étages, le premier utilisait un propergol solide, le second un diergol liquide atypique acide nitrique/aniline. La fusée pouvait originellement atteindre une altitude de 230 km, puis plus tard, au-delà des 400 km. L'instrumentation fournissait en continu des données télémétriques et était récupérée grâce à un parachute.

Les fusées Aerobee étaient lancées d'une tour haute de 53 m qui permettait de guider sa trajectoire jusqu'à ce qu'elle atteigne une vitesse suffisante pour que les dérives soient efficaces. Plusieurs tours de lancement furent construites sur différents sites aux États-Unis et à l'étranger : Wallops Island, White Sands, Base de Vandenberg, Fort Churchill, Woomera (Australie), Barking Sands. L'une d'entre elles était édifiée sur l'USS Norton Sound, un navire converti en base de lancement de missile.

Schéma d'une fusée-sonde Aerobee. A : Charge utile - 1 : Cône - 2 : Antenne - 3 : Canaux de télémesures - 4 : Enregistreur - 5 : Balise - 6 : Parachute - 7 : Dynamo - 8 : Équipements de télémesures - 9 : Batteries - 10 : Expérience - B : Étage à ergols liquides - 11 : Réservoirs d'ergols - 12 : Moteur-fusée - 13 : Structure de la queue de la fusée - 14 : Ailette - C : Étage à propergol solide - 15 : Structure de poussée - 16 : Allumeur - 17 : Chambre à combustion - 18 : Ailette - 19 : Tuyère.

Décollage d'une Aerobee tirée depuis sa tour de lancement.

Construite par Aerojet General, le travail commença en 1946, le premier vol partit de la base de White Sands, au Nouveau-Mexique, le 24 novembre 1947, et atteignit l'altitude de 56 km. Le premier lancement où une charge utile fut installé, eut lieu le 5 mars 1948 de la base de White Sands. La fusée transportait des instruments de recherche sur les radiations cosmiques et atteignit l'altitude de 117,5 km. Durant le programme Apollo, à des fins de recherches des variantes d'Aerobee furent lancées en 1968 et 1969. Au total, 1 037 Aerobee furent lancées, la dernière le fut le 17 janvier 1985.

L'Aerobee a été la première fusée-sonde américaine non spécialisée permettant l'étude des couches supérieures de l'atmosphère. La NASA et l'armée américaine ont lancé plus de 800 exemplaires de la version de base entre 1947 et 1985. D'une grande fiabilité, elle présentait néanmoins deux inconvénients[2] :

• L'utilisation d'une propulsion à ergols liquides pour le deuxième étage ;
• L'installation de lancement qui nécessitait la construction d'une tour de grande taille, ce qui interdisait le lancement simultané de plusieurs fusées-sondes ainsi que le tir de l'Aerobee depuis des sites non préparés ou depuis des navires non spécialisés.

Pour répondre aux besoins non couverts par l'Aerobee, de nouveaux types de fusées-sondes utilisant des étages à propergol solide existants ou nouveaux commencent à apparaitre au milieu des années 1950. Des versions de l'Aerobee — les Aerobee 170, 300 et 350 — utiliseront des étages de missiles à propergol solide[2].

Plusieurs versions de l'Aerobee ont été lancées. Les principales versions, à savoir la version d'origine et la version rallongée (Aerobee 150 et Hi), ont été lancées à plus de 800 exemplaires. D'autres versions ont été développées en utilisant des étages d'autres fusées (Nike, Sparrow, Nike Ajax).