Electron es un vehículo de lanzamiento orbital de dos etapas, parcialmente reutilizable , desarrollado por Rocket Lab , una empresa aeroespacial estadounidense con una subsidiaria de propiedad absoluta en Nueva Zelanda. [14] [15] Electron presta servicios al mercado de lanzamiento de satélites pequeños comerciales . [16] Es el tercer vehículo de lanzamiento de elevación pequeña más lanzado en la historia. Sus motores Rutherford son los primeros motores alimentados por bomba eléctrica que impulsan un cohete de clase orbital. [17] Electron a menudo vuela con una etapa de apoyo o la nave espacial Photon de Rocket Lab . Aunque el cohete fue diseñado para ser prescindible , Rocket Lab ha recuperado la primera etapa dos veces y está trabajando para lograr la capacidad de reutilizar el refuerzo. [18] El refuerzo Flight 26 (F26) ha presentado el primer intento de recuperación de captura de helicóptero. Sin embargo, Rocket Lab ha abandonado la idea de atrapar a Electron.
En diciembre de 2016, Electron completó la calificación de vuelo . El primer cohete se lanzó el 25 de mayo de 2017, [19] alcanzando el espacio pero sin alcanzar la órbita debido a una falla en el equipo de comunicación en tierra. [20] [21] Durante su segundo vuelo el 21 de enero de 2018, Electron alcanzó la órbita y desplegó tres CubeSats . [22] El primer lanzamiento comercial de Electron, y el tercer lanzamiento en general, ocurrió el 11 de noviembre de 2018. [23] Desde entonces, Electron ha lanzado con éxito 46 veces, con 4 fallas adicionales, para un total de 50 lanzamientos.
Electron utiliza dos etapas con el mismo diámetro (1,2 m (3 pies 11 pulgadas)) llenas de combustible RP-1 / LOX . El cuerpo principal del cohete está construido con un material compuesto de carbono ligero . [24]
Ambas etapas utilizan el motor de cohete Rutherford , el primer motor alimentado por bomba eléctrica para impulsar un cohete orbital. [17] Las bombas eléctricas están alimentadas por baterías de polímero de litio . La segunda etapa utiliza tres baterías que se "intercambian en caliente", dos de las baterías se desechan una vez agotadas para perder masa. [25] Hay nueve motores Rutherford en la primera etapa y una versión optimizada al vacío en la segunda etapa. [26] [27] [28] Los motores de la primera etapa entregan 162 kN (36.000 lb f ) de empuje y la segunda etapa entrega 22 kN (4.900 lb f ) de empuje. Casi todas las piezas de los motores están impresas en 3D para ahorrar tiempo y dinero en el proceso de fabricación. [17] [24]
Rocket Lab también ha desarrollado una tercera etapa opcional, conocida como la "etapa de arranque", diseñada para circularizar las órbitas de sus cargas útiles satelitales. La etapa también pone a los satélites en una órbita más precisa en menos tiempo. La etapa de arranque Electron está equipada con un solo motor Curie que es capaz de realizar múltiples quemados, utiliza un bipropelente "verde" no especificado y está impreso en 3D. Se utilizó por primera vez durante el segundo vuelo de Electron. [29] La etapa de arranque puede transportar hasta 150 kg (330 lb) de carga útil. [30]
Rocket Lab también ha desarrollado una nave espacial derivada de la etapa de arranque, Photon , que está destinada a ser utilizada en misiones lunares e interplanetarias. Photon será capaz de entregar pequeñas cargas útiles de hasta 30 kg (66 lb) en la órbita lunar. [31] [32]
El carenado de carga útil Electron tiene 2,5 m (8 pies y 2,4 pulgadas) de largo con un diámetro de 1,2 m (3 pies y 11,2 pulgadas) y una masa total de 44 kg (97 lbm).
La fabricación de los componentes compuestos de carbono de la estructura principal de vuelo ha requerido tradicionalmente 400 horas, con un gran trabajo manual en el proceso. A finales de 2019, Rocket Lab puso en funcionamiento una nueva capacidad de fabricación robótica para producir todas las piezas compuestas para un Electron en solo 12 horas. El robot recibió el apodo de "Rosie the Robot", en honor al personaje de Los Supersónicos . El proceso puede fabricar todas las estructuras de fibra de carbono, así como encargarse del corte, la perforación y el lijado de modo que las piezas estén listas para el ensamblaje final. El objetivo de la empresa a partir de noviembre de 2019 es reducir el ciclo general de fabricación del Electron a solo siete días. [33] [34]
La producción de motores Rutherford hace un uso extensivo de la fabricación aditiva y se lleva haciendo desde los primeros vuelos de Electron. Esto permite la capacidad de escalar la producción de una manera relativamente sencilla al aumentar la cantidad y la capacidad de las impresoras 3D. [33]
El 6 de agosto de 2019, Rocket Lab anunció planes de recuperación y re-vuelo para la primera etapa de Electron, aunque los planes habían comenzado internamente desde fines de 2018. [35] Electron no fue diseñado originalmente para ser un vehículo de lanzamiento reutilizable , ya que es un vehículo de lanzamiento de pequeña elevación , pero se buscó debido a una mayor comprensión del rendimiento de Electron basado en el análisis de vuelos anteriores a través de sensores en el vehículo. Además, se buscó la reutilización para satisfacer las demandas de lanzamiento. [36] [37] Para contrarrestar la disminución de la capacidad de carga útil causada por la masa adicional del hardware de recuperación, se esperan mejoras en el rendimiento de Electron. [37]
Las primeras fases de recuperación incluyeron la recopilación de datos y la supervivencia a la reentrada atmosférica, también conocida como "El Muro". [35] [38] La siguiente fase requerirá un despliegue exitoso de un desacelerador aerodinámico o ballute para frenar el propulsor seguido del despliegue de un parafoil que concluirá con un aterrizaje en el océano. Después de un aterrizaje exitoso en el océano, la etapa se trasladaría a un barco para su reacondicionamiento y re-vuelo. [39] Rocket Lab no ha publicado información sobre el desacelerador aerodinámico que se requeriría para frenar el propulsor después de la reentrada atmosférica. [36] Las últimas fases de la reutilización de Electron implicarían el uso de un parafoil y la recuperación en el aire por un helicóptero. Después de una recuperación exitosa en el aire, el helicóptero llevaría al Electron a un barco que llevaría la etapa al sitio de lanzamiento para su reacondicionamiento y lanzamiento. [35] [40] Más tarde, Rocket Lab abandonó el plan de atrapar la etapa con un helicóptero y utilizará en su lugar el aterrizaje en el océano. Un motor Rutherford recuperado pasó cinco pruebas de fuego en caliente de duración completa y se declaró listo para volar nuevamente. [41] La 40.ª misión Electron de Rocket Lab reutilizó con éxito un motor Rutherford renovado de un vuelo anterior. [42] [43]
Rocket Lab, mientras investigaba la reutilización, decidió que no buscarían una recuperación propulsiva como SpaceX . En su lugar, utilizarían la atmósfera para frenar el cohete propulsor en lo que se conoce como tecnología de "desacelerador aerotérmico". Los métodos exactos utilizados son patentados, pero pueden incluir el mantenimiento de la orientación adecuada al reingresar a la atmósfera y otras tecnologías. [38] [44]
El Electron inicialmente tenía una capacidad de carga útil de 150–225 kg (331–496 lb) en una órbita sincrónica al Sol de 500 km (310 mi) . [8] [45]
En pos de la reutilización, Rocket Lab ha realizado cambios en Electron. Los vuelos 6 y 7 ("That's a Funny Looking Cactus" y "Make it Rain") tenían instrumentos en la primera etapa necesarios para recopilar datos que ayudaran con el programa de re-vuelo. El vuelo 8 ("Look Ma No Hands") tenía Brutus, un instrumento que recopilaba datos de la primera etapa para estudiar el reingreso y fue diseñado para poder sobrevivir al amerizaje en el océano. [35] [39]
El vuelo 10 ("Running out of Fingers") tuvo una actualización de bloque en la primera etapa del Electron para permitir la primera reentrada guiada del propulsor de la primera etapa. Las actualizaciones incluyeron hardware adicional para guía y navegación; computadoras de vuelo a bordo; y telemetría de banda S para recopilar y transmitir en vivo los datos recopilados durante el reingreso. La primera etapa también tenía un sistema de control de reacción (RCS) para orientar el propulsor. [46] [47] Después de la separación de la etapa, la primera etapa que usaba el nuevo hardware instalado giró 180° para prepararse para el reingreso. A lo largo del reingreso, la etapa fue guiada a través de la atmósfera de tal manera que tuviera la orientación y el ángulo de ataque correctos para el escudo térmico de la base para proteger al propulsor de la destrucción usando RCS y computadoras a bordo. [38] [48] El propulsor sobrevivió exitosamente a su reingreso guiado a pesar de no tener hardware de desaceleración a bordo y se estrelló destructivamente en el océano a 900 km/h (250 m/s; 560 mph) como estaba planeado si el reingreso era exitoso. [38] [49] Rocket Lab no tenía planes de recuperar la etapa y en su lugar quería demostrar la capacidad de reingresar con éxito. [48] El vuelo 11 ("Birds of a Feather") demostró un éxito similar. [50] [51] No se esperan más pruebas de reingreso atmosférico similares a las de los vuelos 10 y 11. [52]
Tras el vuelo 11 ("Birds of a Feather"), a mediados de febrero de 2020, se realizaron pruebas a baja altitud para probar los paracaídas. En abril de 2020, Rocket Lab compartió la demostración exitosa de recuperación en el aire realizada en marzo de 2020. Un artículo de prueba de Electron fue lanzado desde un helicóptero y desplegó sus paracaídas. Un helicóptero que transportaba un brazo largo enganchó una línea de frenado del paracaídas a 1.500 m (4.900 pies) demostrando una recuperación exitosa. Después de la captura, el artículo de prueba fue llevado de regreso a tierra. [52] [53]
El vuelo 16 ("Return to Sender") fue el primero en recuperar el propulsor de la primera etapa, con un amerizaje en el Océano Pacífico . [53] [54] El cohete también elevó treinta cargas útiles a una órbita sincrónica con el Sol , incluido un simulador de masa de titanio con la forma del gnomo de jardín "Gnome Chompski" del videojuego Half-Life 2. [ 55] [56]
En agosto de 2020, Rocket Lab anunció que la carga útil de Electron se había incrementado a 225–300 kg (496–661 lb). El aumento de la capacidad de carga útil se debió principalmente a los avances en la batería. La mayor capacidad de carga útil permite compensar la masa agregada por la tecnología de recuperación. Además, se podría transportar más masa de carga útil en misiones interplanetarias y otras cuando se agote Electron. [31]
Rocket Lab también anunció varios carenados personalizados, incluido un carenado expandido (1,2x estándar), un carenado expandido normal, un carenado extendido y un carenado de doble pila. El carenado estándar tiene un diámetro utilizable de 1,07 m (3,51 pies), mientras que un carenado expandido tiene un diámetro de 1,56 m (5,12 pies). [57] [58] [59] La misión StriX-α para Synspective en diciembre de 2020 utilizó un carenado extendido. [60]
Rocket Lab desarrolló su propio AFTS para lanzamientos desde Nueva Zelanda a partir de diciembre de 2019, [61] pero para el primer lanzamiento desde EE. UU. utilizaron la Unidad de Terminación de Vuelo Autónoma de la NASA. [62]
Electron está diseñado para lanzar una carga útil de 200 a 300 kg (440 a 660 lb) a una órbita sincrónica al sol de 500 km (310 mi) , adecuada para CubeSats y otras cargas útiles pequeñas . [11] En octubre de 2018, Rocket Lab abrió una fábrica lo suficientemente grande como para producir más de 50 cohetes por año según la compañía. [63] Los clientes pueden optar por encapsular su nave espacial en carenados de carga útil proporcionados por la empresa, que se pueden unir fácilmente al cohete poco antes del lanzamiento. [64] El precio inicial para entregar cargas útiles a la órbita es de aproximadamente US$7,5 millones por lanzamiento, lo que ofrece el único servicio dedicado a este precio. [6] [7]
Moon Express contrató a Rocket Lab para lanzar módulos de aterrizaje lunar (se contrataron varios lanzamientos, algunos planeados para operaciones de Moon Express después de GLXP) en un Electron para competir por el Premio Google Lunar X (GLXP). [65] Ninguno de los contendientes cumplió con la fecha límite del premio, y la competencia se cerró sin un ganador. [66] Durante algún tiempo después del cierre de GLXP, los lanzamientos de Moon Express Electron siguieron programados, pero antes de febrero de 2020, todos los lanzamientos de Moon Express con Electron fueron cancelados. [67]
En abril de 2023, Rocket Lab anunció un vehículo derivado de Electron llamado HASTE ( Hypersonic Accelerator Suborbital Test Electron ) capaz de lanzar 700 kg en una trayectoria suborbital. Entre los clientes se encuentra Dynetics, que está utilizando el cohete para lanzar vehículos de prueba bajo el programa MACH-TB. [68] El primer lanzamiento, DYNAMO-A, ocurrió el 18 de junio de 2023 desde el Complejo de Lanzamiento-2 (LP-0C) en el Puerto Espacial Regional del Atlántico Medio . [69]
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El cohete se lanza desde el complejo de lanzamiento Rocket Lab 1 en la península de Māhia , Nueva Zelanda. [24] La ubicación remota y escasamente poblada de la plataforma de lanzamiento tiene como objetivo permitir una alta frecuencia de lanzamientos. [24] Tanto el cohete como la plataforma de lanzamiento fueron financiados de forma privada, la primera vez que todas las partes de una operación de lanzamiento orbital fueron completamente administradas por el sector privado (otras compañías privadas de vuelos espaciales alquilan instalaciones de lanzamiento de agencias gubernamentales o solo lanzan cohetes suborbitales ). [24] [45]
En octubre de 2018, Rocket Lab seleccionó el Puerto Espacial Regional del Atlántico Medio (MARS) de Virginia Space en Wallops Flight Facility , Virginia , como su futuro sitio de lanzamiento secundario en los Estados Unidos, llamado Rocket Lab Launch Complex 2. [ 70] Se espera que el Complejo de Lanzamiento 2 (LC-2) preste servicio a clientes gubernamentales. [71]
El primer lanzamiento desde LC-2 tuvo lugar el 24 de enero de 2023. Un cohete Electron orbitó con éxito tres satélites. [72]
Además, la Agencia Espacial del Reino Unido está dando a Highlands and Islands Enterprise la oportunidad de desarrollar una plataforma de lanzamiento de Electron en la península A' Mhòine en Sutherland , Escocia. [73] La ubicación se llamaría puerto espacial de Sutherland . [74]
El Electron ha volado 53 veces desde mayo de 2017, con un total de 49 éxitos y 4 fracasos, incluido 1 vuelo suborbital del programa HASTE. El vuelo de prueba inicial, llamado "It's a Test", falló debido a una falla en el equipo de comunicación en tierra, pero las misiones de seguimiento, llamadas "Still Testing", "It's Business Time" y "This One's For Pickering", entregaron múltiples cargas útiles pequeñas a la órbita terrestre baja. [75] [76] En agosto de 2019, una misión llamada "Look Ma, No Hands" entregó con éxito cuatro satélites a la órbita, [77] y en octubre de 2019, la misión llamada "As the Crow Flies" se lanzó con éxito desde Māhia LC-1 , desplegando un pequeño satélite y su etapa de arranque en una órbita de estacionamiento de 400 km. [78] En julio de 2020, el decimotercer lanzamiento del cohete Electron falló con cargas útiles de clientes a bordo, el primer fallo después del vuelo inaugural. [79] En mayo de 2021, el vigésimo lanzamiento también falló. [80]
Sí, nos costó 100 millones de dólares llegar a la órbita y creo que fue demasiado.
{{cite web}}: CS1 maint: URL no apta ( enlace )15/12 Comienza la noche del búho [...] Lanzamiento del satélite StriX-α. Su tamaño obliga a utilizar una cofia extendida
