Microlâncer Electron Spatial | |
O lançador de elétrons. | |
Dados gerais | |
---|---|
País nativo |
Nova Zelândia Estados Unidos |
Construtor | Rocket Lab |
Primeiro voo | 25 de maio de 2017 |
Período de desenvolvimento | 2014-2018 |
Status | Operacional |
Lançamentos (falhas) | 13 (2 falhas) |
Altura | 18 metros |
Diâmetro | 1,2 metro |
Tirar peso | 12.500 kg |
Andar (es) | 2 |
Base (s) de lançamento | Mahia, Nova Zelândia |
Carga útil | |
Órbita baixa | 225 kg |
Órbita sincronizada com o sol | 150 kg |
Motorização | |
Ergols | LOX + RP-1 |
1 st andar | 9 x Rutherford Thrust: 162 knowtons |
2 e andar | 1 x Rutherford otimizado para vácuo Impulso: 22 kN |
Missões | |
Colocar nanossatélites em órbita | |
Electron é um micro lançador projetado para colocar pequenos satélites em órbita e desenvolvido pelo Rocket Lab na Nova Zelândia . Seu primeiro vôo aconteceu em 2017. Este lançador tem várias características originais, tais como o uso de motores elétricos para ligar os turbo-bombas , uma estrutura composta principalmente de Fiber carbono com base material composto para aliviar sua massa e do uso sistemático do 3D imprimir a fabricar os componentes de seus motores de foguete . Electron é um lançador de dois estágios de 18 metros de altura, 1,2 metros de diâmetro e massa de 12,5 toneladas. A propulsão é fornecida por motores de foguete desenvolvidos pelo fabricante queimando uma mistura de querosene e oxigênio líquido . O lançador foi projetado para colocar uma carga útil de mais de 150 quilos em uma órbita sincronizada com o sol (aproximadamente 500 km ). O voo é comercializado a um preço de cinco milhões de dólares americanos .
A fabricante do lançador de elétrons, a empresa Rocket Lab , foi criada em 2006 pelo engenheiro Peter Beck com o objetivo de fabricar e comercializar foguetes de sondagem . A decisão de desenvolver o lançador de elétrons decorre de um estudo realizado no início de 2010 em nome do Departamento de Defesa dos Estados Unidos . A Rocket Lab decidiu posicionar-se no mercado de lançamento de nanosatélites (satélites com massa máxima de algumas dezenas de quilogramas), contando com um forte crescimento neste segmento. A empresa está desenvolvendo o Electron com fundos privados fornecidos por empresas dos Estados Unidos e da Nova Zelândia. Em 2015, a NASA fez um pedido de voo de teste com o objetivo de avaliar o uso do lançador de elétrons para a orbitação de seus nanosatélites. Após um primeiro voo malsucedido em 2017, o lançador, lançado de um local construído pela empresa na península da Mahia ( Ilha do Norte na Nova Zelândia ), conseguiu colocar sua carga em órbita em 21 de janeiro de 2018.
O lançador de elétrons é desenvolvido pela empresa aeroespacial Rocket Lab, criada em junho de 2006 na Nova Zelândia pelo engenheiro aeroespacial Peter Beck. A empresa tem o seu início desenvolver a Atea-1 soando foguete, que foi primeiro sucesso lançado em Novembro de 2009.
Em dezembro de 2010, o fabricante neozelandês obteve um contrato com o Operationally Responsive Space Office (ORS), um serviço do Departamento de Defesa dos Estados Unidos responsável por fornecer soluções flexíveis e econômicas para o lançamento de pequenos satélites. Isso o convida a estudar o projeto de um lançador de luz de baixo custo especializado no lançamento de nanossatélites (satélites com massa máxima de algumas dezenas de quilogramas incluindo CubeSats ). O desenvolvimento do lançador de elétrons é decidido assumindo o objetivo de baixar os custos de lançamento de nanosatélites, cujo mercado está em franca expansão. Até agora, esses pequenos satélites foram colocados em órbita como carga útil secundária por lançadores tradicionais. Electron tem como objetivo fornecer uma solução mais flexível do que esses lançadores. Por design, o lançador é otimizado para uma alta frequência de disparo e para servir a órbita sincronizada com o sol . Na época, a Rocket Lab espera que esse mercado cresça 60% nos próximos cinco anos. O Electron é comercializado com um custo de lançamento de cinco milhões de dólares americanos. Ele pode colocar uma carga útil total de 150 kg em uma órbita sincronizada com o Sol (aproximadamente 500 km ) e 225 kg em uma órbita baixa da Terra . O financiamento para o desenvolvimento do novo lançador, avaliado em US $ 100 milhões, é fornecido por várias empresas de capital de risco dos Estados Unidos e da Nova Zelândia.
Durante o ano de 2015, a Rocket Lab realizou 87 lançamentos de foguetes de sondagem que lhe permitem acumular uma grande experiência. Naquela data, os motores de foguete Rutherford , que deveriam impulsionar o novo lançador, foram disparados com sucesso em uma série de testes na bancada de testes e um primeiro lançamento do Electron foi agendado para o final de 2015. Em outubro de 2015, a NASA anuncia que decidiu financiar o desenvolvimento do lançador da Nova Zelândia, bem como de dois outros mini-lançadores, para ter um lançador adequado para colocar em órbita os satélites CubeSats . O Rocket Lab receberá US $ 6,9 milhões da NASA para realizar um voo orbital de demonstração até abril de 2018.
Para captar uma clientela predominantemente americana ( DARPA , Aerojet Rocketdyne e Lockheed Martin ), a empresa abriu oficialmente sua sede em Los Angeles em 2013, com a planta de design e fabricação permanecendo na Nova Zelândia. Um local de 14.000 m 2 reunindo uma oficina de montagem e a sede foi criado em 14520, Delta Lane em Huntington Beach, na Califórnia, naquela data. Em outubro de 2019, a empresa empregava 500 pessoas, incluindo 400 na Nova Zelândia.
A primeira das três fotos de teste, apelidada de " É um Teste ", é feita em25 de maio de 2017. O voo não transporta nenhum satélite, mas apenas uma massa inercial e instrumentos de medição destinados a avaliar o comportamento do lançador em voo. A órbita do alvo é de 300 x 500 km com uma inclinação orbital de 83 °. As diferentes fases parecem estar indo bem. As separações das etapas da carenagem procedem conforme o planejado, mas o lançador não consegue colocar sua carga útil em órbita.
A análise da telemetria transmitida durante o voo permite então determinar a origem da falha. O lançador subiu a uma altitude de 224 quilômetros, mas 4 minutos após a decolagem, o subcontratado responsável por receber a telemetria perde o contato com o lançador. De acordo com os procedimentos de segurança padrão, os operadores acionam as ordens de destruição do lançador. No momento de sua destruição, o lançador segue a trajetória planejada e seu funcionamento é normal. A perda de telemetria resulta de um erro nas configurações de transmissão. O código de correção (normalmente transmissão de bits de paridade), que permite corrigir erros de transmissão, não está ativado. O problema surgiu quando a distância aumentou reduzindo a relação sinal-ruído na transmissão e introduzindo erros que tornavam os dados transmitidos pelos sistemas do lançador ilegíveis. Segundo o fabricante do Electron, corrigir esse erro é muito simples.
Primeiro sucesso (21 de janeiro de 2018)Para o próximo vôo, o Rocket Lab corrige o movimento rotacional excessivo do lançador que ocorreu durante o vôo. O primeiro vôo além deste ponto correu bem e a única modificação feita no lançador foi a extensão do tanque do segundo estágio em 50 cm, o que permitiu que o tempo de operação fosse estendido em 50 segundos. Este segundo voo, denominado “ Still Testing ”, foi atrasado 6 vezes entre dezembro de 2017 e janeiro de 2018 devido às condições meteorológicas, tráfego orbital, lançadores e problemas de segurança de alcance. Finalmente ocorreu em 21 de janeiro de 2018 e colocou com sucesso sua carga em uma órbita sincronizada com o sol. Sua carga útil é composta por três satélites CubeSats : 2 Lemurs projetados para rastrear navios e um Dove .
Para fazer frente ao alto índice de lançamentos (3 voos ocorreram em 2018 e 6 em 2019), a Rocket Lab estuda o reaproveitamento da primeira etapa. O objetivo não é reduzir custos. Não se espera que, como o Falcon 9, o palco reinicie seus motores para desacelerar. A versão reutilizável teria, portanto, uma carga útil aproximadamente semelhante à versão atual (225 kg em órbita baixa). O cenário de recuperação no início de agosto não está totalmente congelado. É baseado no uso de um pára-quedas e provavelmente no uso de um helicóptero para recuperar o palco e jogá-lo em um navio posicionado na costa. A base do palco e os motores devem ser modificados para suportar as temperaturas experimentadas durante o retorno à Terra. O primeiro voo da versão reutilizável poderá ocorrer em 2020.
Electron é um lançador de dois estágios de 17 metros de altura e 1,2 metros de diâmetro, cuja estrutura é feita principalmente de material composto à base de fibra de carbono para tornar sua massa mais leve. A massa total no lançamento é de 12,55 toneladas. Usando a arquitetura do lançador Falcon 9 , os dois estágios são movidos pelo mesmo modelo de motor de foguete de propelente líquido queimando uma mistura de querosene e oxigênio líquido . Esses motores, desenvolvidos pelo fabricante do Electron e batizados de Rutherford , usam bombas turbo que não funcionam com turbinas a gás, mas são acionadas por motores elétricos sem escovas . Esta técnica permite obter uma eficiência de 95% em vez dos habituais 50% de um ciclo de gerador a gás e simplifica significativamente a construção de motores ao limitar o número de peças (válvulas, tubagens) ao mesmo tempo que reduz as restrições termodinâmicas . Os dois motores elétricos associados a cada motor de foguete, do tamanho de uma lata , giram a 40.000 rotações por minuto, fornecendo uma potência de 50 cavalos . Eles são alimentados por acumuladores de íons de lítio . A câmara de combustão do motor é fabricada com impressão 3D . O motor Rutherford operado na primeira fase tem um impulso de solo de 18 quilo newtons (kN) e 21 kN no vácuo com um impulso específico de 303 segundos. Cada motor consome aproximadamente 7 quilogramas de propelentes por segundo quando seu empuxo é avaliado.
O primeiro estágio tem 12,1 metros de altura com um diâmetro de 1,2 metros e uma massa vazia de 950 kg. Sua massa de lançamento é de 9,25 toneladas. O primeiro estágio é movido por oito motores Rutherford dispostos em um círculo mais um motor localizado no meio. O empuxo total de decolagem é de 162 quilo newtons com um pico de 192 kN quando a atmosfera se torna mais rarefeita. A energia é fornecida por 13 acumuladores de íon-lítio instalados na periferia da saia traseira do palco. Os acumuladores fornecem 1 megawatt durante a fase de propulsão do palco que dura aproximadamente 152 segundos. Os propelentes são injetados nas turbobombas sendo pressurizados por hélio . O controle de atitude do lançador é obtido agindo de acordo com a orientação de cada um dos 9 motores. Após o desligamento dos motores, o estágio é liberado por meio de um sistema pneumático desenvolvido internamente
O segundo estágio tem 2,4 metros de comprimento com um diâmetro de 1,2 metros e uma massa vazia de 250 kg. Ele carrega 2.150 kg de propelentes. É propulsionado por um único motor Rutherford que compreende um bocal alongado e tem um empuxo de 22 kN com um impulso específico de 333 segundos. A fase de propulsão dura aproximadamente 310 segundos. A energia é fornecida às turbobombas por 3 acumuladores de íons de lítio, dois dos quais são liberados durante o vôo após o esgotamento de sua carga para reduzir a massa a ser impulsionada. O motor é dirigível para controle de guinada e rotação. Um propulsor de gás frio é usado para controle de rotação durante a fase de propulsão e para controle de atitude de 3 eixos durante as fases sem propulsão. A carenagem de material compósito tem diâmetro de 1,2 metros, altura de 2,5 metros e massa de 50 kg. Seu lançamento é realizado por um sistema pneumático que o separa em dois meios-cascos. O volume disponível sob a carenagem pode acomodar os satélites da classe suportados pelo lançador. O lançador é projetado para que o cliente possa integrar a carga útil à carenagem em suas próprias instalações. O composto resultante é então enviado em um contêiner com ar condicionado para o Rocket Lab, que pode colocá-lo em cima do lançador em poucas horas. Essa oferta também possibilita atender às restrições de confidencialidade das cargas úteis do governo dos EUA.
Launcher : | Elétron | LauncherOne | Vector-R | FAGULHA | SS-520 |
---|---|---|---|---|---|
Construtor | Rocket Lab | Órbita virgem | Sistemas de espaço vetorial |
Laboratórios Sandia da Universidade do Havaí |
JAXA |
País | Nova Zelândia ¹ | Estados Unidos | Japão | ||
Carga útil | Órbita baixa da Terra: 225 kg Órbita síncrona do Sol : 150 kg |
Órbita baixa da Terra: 500 kg Órbita síncrona do Sol : 300 kg |
Órbita sincronizada com o Sol : 50 kg | Órbita sincronizada com o Sol: 275 kg | Órbita terrestre baixa: 4 kg |
Status | Operacional | Testes de vôo | Em desenvolvimento | Testes de vôo | Testes de vôo |
Primeiro voo | 2017 | 2020 | Esperado em 2019 | 2015 | 2017 |
Voos / falhas | 13/2 | 2/1 | 0 | 1/1 | 2/1 |
Massa | 12,5 toneladas | ~ 30 toneladas | 5-6 toneladas | 25 toneladas | 2,6 toneladas |
Dimensão | Altura: 14 m, Diâmetro: 1,2 m | H: ~ 21 m, D: 1,8 m | H: 12 m, D: 1,2 m | H: 18 m, D: 1,32 m | H: 9,54 m, D: 0,52 m |
Outras características técnicas | Turbobombas elétricas | Lançador aerotransportado | Derivado do foguete de sondagem Strypi | Derivado de um foguete de sondagem | |
Custo de um lançamento | US $ 5 milhões | meta: US $ 12 milhões | US $ 1,5 milhão | ||
¹ Sociedade americana do ponto de vista jurídico |
Rocket Lab está construindo em 2016 uma base de lançamento na Nova Zelândia na Península da Mahia na Ilha do Norte na costa do Oceano Pacífico que é inaugurada em 26 de setembro de 2016. O Rocket Lab Launch Complex 1 (en) permite realizar disparos tornando possível alcançar todas as órbitas relevantes para a clientela alvo, em particular a órbita sincronizada com o sol usada por satélites de observação da Terra . O local de lançamento inclui uma estação de rastreamento, um hangar para montagem do lançador e uma plataforma de lançamento . O lançador é transportado do prédio de montagem horizontalmente, suspenso de um veículo que combina o mastro de montagem e a plataforma de tiro, e então endireitado verticalmente quando o ponto de tiro é alcançado. O Centro de Controle da Missão está localizado na capital da Nova Zelândia, Auckland , a aproximadamente 500 km da base de lançamento. A Rocket Lab planeja estabelecer uma linha de fabricação e instalações de lançamento também nos Estados Unidos, no Kennedy Space Center e no Alasca . Ela planeja aumentar sua capacidade de produção para permitir, se necessário, dois voos por semana.
Tempo (T: hora de decolagem) | Evento |
---|---|
T-180 segundos | Início da sequência de contagem regressiva automática |
T-2s | Motor de primeiro estágio acionando |
T | Decolar |
T + 150 s | Motores de primeiro estágio desligando |
T + 154 s | Queda do primeiro estágio que cai no Oceano Pacífico |
T + 156 s | Segunda fase de acionamento do motor |
T + 184 s | Liberação da carenagem |
T + 494 s | Extinção de segundo estágio |
T + 511 s | Lançamento de nanossatélites |
Voo n ° | Sobrenome | Datado | Sem tiro | Carga útil | Órbita | Resultado |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | É um teste | 25 de maio de 2017 | Mahia, LC-1A | Algum | Órbita polar | Falha |
Perda de telemetria 4 min após o lançamento, o foguete é destruído como medida de segurança | ||||||
2 | Ainda testando | 21 de janeiro de 2018 | Mahia, LC-1A | Lemur-2 72 e 73 ( Spire Global) Dove Pioneer ( Planet Labs ) Estrela da Humanidade |
Órbita polar | Sucesso |
3 | É hora de negócios | 11 de novembro de 2018 | Mahia, LC-1A | Lemur-2 82 e 83 ( Spire Global) Irvine 01 ( ICSP) CICERO 10 ( GeoOptics) NABEO 1 ( HPS) Proxima 1 e 2 ( Fleet Space) |
Órbita polar | Sucesso |
4 | Este é para Pickering | 16 de dezembro de 2018 | Mahia, LC-1A | 13 satélites ( NASA ) | Órbita baixa | Sucesso |
5 | Dois polegares para cima | 28 de março de 2019 | Mahia, LC-1A | R3D2 ( DARPA ) | Órbita baixa | Sucesso |
6 | É um cacto de aparência engraçada | 5 de maio de 2019 | Mahia, LC-1A | SPARC-1 ( USAF ) Falcon ODE ( USAF ) Harbinger ( USAF )
|
Órbita baixa | Sucesso |
7 | Faça chover | 29 de junho de 2019 | Mahia, LC-1A | 7 satélites ( Spaceflight Industries ) | Órbita baixa | Sucesso |
8 | Olha mãe sem mãos | 19 de agosto de 2019 | Mahia, LC-1A | Bro-One ( Unseenlabs ) Global-4 ( BlackSky ) Branco pérola 1 e 2 ( USAF )
|
Órbita baixa | Sucesso |
9 | Como o corvo voa | 17 de outubro de 2019 | Mahia, LC-1A | Palisade ( Astro Digital) | Órbita baixa | Sucesso |
10 | Ficando sem dedos | 6 de dezembro de 2019 | Mahia, LC-1A | ALE-2 ( Astro Live Experiences) 6 Cubesats |
Órbita baixa | Sucesso |
Primeiro teste de reentrada atmosférica do primeiro estágio | ||||||
11 | Farinha do mesmo saco | 31 de janeiro de 2020 | Mahia, LC-1A | NROL-151 ( NRO ) | Órbita baixa | Sucesso |
12 | Não me pare agora | 13 de junho de 2020 | Mahia, LC-1A | 3 satélites ( NRO ) M2 Pathfinder ( UNSW ) ANDESITE ( NASA )
|
Órbita baixa | Sucesso |
13 | Fotos ou não aconteceu | 4 de julho de 2020 | Mahia, LC-1A | CE-SAT-1B ( Canon Electronics) SuperDove × 5 ( Planet Labs ) Faraday-1 ( missões no espaço) |
Órbita sincronizada com o sol | Falha |
Extinção prematura do segundo estágio | ||||||
14 | Eu não posso acreditar que não é ótico | 31 de agosto de 2020 | Mahia, LC-1A | Sequoia ( Capella Space) Primeira luz ( Rocket Lab ) |
Órbita baixa | Sucesso |
Primeiro lançamento usando a plataforma Photon | ||||||
15 | Em foco | 28 de outubro de 2020 | Mahia, LC-1A | CE-SAT-2B ( Canon Electronics) SuperDove × 9 ( Planet Labs ) |
Órbita sincronizada com o sol | Sucesso |
16 | Retornar ao remetente | 20 de novembro de 2020 | Mahia, LC-1A | Dragracer ( TriSept) Bro-2 e 3 ( Unseenlabs ) APSS-1 ( Universidade de Auckland ) SpaceBEE × 24 ( Swarm Technologies) |
Órbita sincronizada com o sol | Sucesso |
O primeiro estágio do foguete é recuperado pela primeira vez | ||||||
17 | A noite da coruja começa | 15 de dezembro de 2020 | Mahia, LC-1A | StriX-α ( Synspective) | Órbita baixa | Sucesso |
18 | Outro sai da crosta | 20 de janeiro de 2021 | Mahia, LC-1A | 1 satélite ( Grupo OHB ) | Órbita baixa | Sucesso |
19 | Eles sobem tão rápido | 22 de março de 2021 | Mahia, LC-1A | Pathstone ( Rocket Lab ) 1 satélite ( BlackSky ) Centauri 3 ( Fleet Space) Myriota 7 ( Myriota) Veery Hatchling ( Care Weather Technologies) M2 ( UNSW ) Gunsmoke-J ( SMDC )
|
Órbita baixa | Sucesso |
Fevereiro de 2021 | MARÇO , LC-2 | Monolith ( Força Espacial dos EUA ) | Órbita baixa | Planejado | ||
Primeiro lançamento da plataforma de lançamento LC-2 | ||||||
Maio de 2021 | Mahia, LC-1A | 1 satélite ( NRO ) | Planejado | |||
Maio de 2021 | Mahia, LC-1B | 1 satélite ( NRO ) | Planejado | |||
2021 | MARÇO , LC-2 | CAPSTONE ( NASA ) | Órbita baixa | Planejado | ||
Final de 2021 | Argos-4 ( NOAA ) | Planejado |