Rocket Lab revela un misil de neutrones reutilizable de rango medio

Hasta ahora, Rocket Lab ha presentado con éxito su primer vehículo de lanzamiento de satélites pequeños dedicado, el Electron, que el CEO Peter Beck dijo que nunca será reutilizable. Después de eso, la empresa recuperó con éxito la primera fase. Ahora, Beck dice que Rocket Lab está listo para hacer algo más que él dijo anteriormente que nunca harían: construir un gran cohete.

El vehículo de lanzamiento de neutrones es un misil reutilizable de órbita terrestre baja (LEO) de ocho toneladas diseñado principalmente para la construcción de torres espaciales. Pero también se diseñará un neutrón desde el principio para poder reabastecer estaciones espaciales en LEO e incluso a la tripulación de vuelo, otro mercado más del que Beck se había distanciado anteriormente.

La decisión de Beck de «comerse el sombrero» se basa en comentarios de Electrón Operadores, incluidas las misiones Pathfinder a futuras torres donde el operador del satélite ha desarrollado una relación con Laboratorio de cohetes.

«Hablando históricamente, la masa de elevación promedio ha sido de cuatro a cinco toneladas, por lo que los vehículos de lanzamiento grandes vuelan casi vacíos», dijo Beck en una entrevista con NASASpaceflight. «La mayoría de las torres constan de 500 a 700 kilogramos de naves espaciales, con cinco a 11 satélites en cada avión».

Estos números caen dentro de la capacidad del vehículo de lanzamiento de ocho toneladas, pero difieren para una constelación en particular.

«Starlink Es un caso único porque están en órbita terrestre muy baja, por lo que hay muchas naves espaciales. «

El tamaño del neutrón difiere del tamaño más grande. Halcón 9 Vehículos que lanzan misiones Starlink. A pesar de la mayor capacidad de carga útil del Falcon 9 y el menor costo por kilogramo de carga útil, la oferta de carga útil parcialmente llena aún requería que el cliente pagara el costo total de lanzamiento del vehículo.

«El costo por kilogramo es una medida fácil de entender. Pero no conozco un vehículo de lanzamiento que se haya comprado en base al costo por kilogramo».

El tamaño de los neutrones es ideal para desplegar satélites en aeronaves en órbita específica, dice Beck, y es capaz de elevar el 98% de todos los satélites que se espera sean lanzados durante 2029. Esto también podría incluir grupos de Rocket Labs. Fotón Satélites, aprovechando uno de los puntos fuertes de la empresa.

«Rocket Lab es muy bueno en la construcción de sistemas complejos a gran escala».

Rocket Lab también dice que el neutrón será capaz de realizar vuelos espaciales humanos. Sin embargo, Beck dice que «no» hay tripulación de naves espaciales actualmente en desarrollo.

«Desarrollar un vehículo de tripulación es diferente a desarrollar un vehículo satelital». Él dice que Neutron se trata de tener en cuenta la certificación de la tripulación desde el inicio del desarrollo, para mantener este mercado sobre la mesa para el futuro.

Asimismo, Rocket Lab no está desarrollando actualmente un vehículo de reabastecimiento de carga.

«La certificación de mercancías es un paso hacia abajo en la certificación de la tripulación. Pero no hay ningún producto en desarrollo. La prioridad es llegar al mercado para servir a los grupos estelares».

El debut, según Rocket Lab, podría llegar tan pronto como en 2024. Pero todavía hay mucho trabajo por completar antes de que un misil de neutrones esté listo para volar, incluido el desarrollo de un nuevo motor de misiles para impulsar el vehículo.

Nueve motores Rutherford alimentan el electrón en la misión ELaNa-19, a través de Brady Keanston

El misil Electron que funciona actualmente utiliza motores Rutherford propulsados ​​por queroseno RP-1 y oxígeno líquido, la misma mezcla de combustible utilizada para el neutrón. Estos motores están impresos en 3D y utilizan bombas de turbina eléctricas, las cuales son las primeras del vehículo de lanzamiento orbital. Sin embargo, solo uno de estos avances entrará en el empuje de neutrones.

“Fabricación aditiva seguro. Pero se necesitan bombas más convencionales a esta escala ”. Beck dice que la primera etapa de un neutrón será impulsada por múltiples motores, pero no por tantos motores de electrones.

«Nueve motores son geniales si uno está apagado, pero por lo demás hay muy poco dolor», citando la fabricación y las pruebas necesarias para cada motor. «Una pequeña cantidad de motores es óptima, pero los motores grandes tienen un acelerador limitado». Beck dice que el neutrón tendrá «prácticamente la menor cantidad de motores».

Un componente clave se reutilizará en el programa de desarrollo de Neutron Engine. «La reutilización impulsa muchas decisiones de diseño de motores», dice Beck.

A diferencia del Electron, que utiliza un sistema de recuperación de paracaídas, el neutrón se parecerá más a SpaceX Falcon 9 en el sentido de que la primera etapa aterrizará en forma de propulsión en la plataforma oceánica. Para ello, los motores deben reiniciarse en vuelo para realizar la maniobra de aterrizaje. Otros aspectos del diseño del motor también tendrán en cuenta el nuevo encendido.

El anuncio del neutrón llega muy temprano en la etapa de desarrollo. «Nuestra prioridad era analizar el mercado y reunir capital».

Sin embargo, hay instrumentación y experiencia en vuelo de Electron que Rocket Lab puede aprovechar para el neutrón. «La aviónica irá directamente al neutrón. Las válvulas criogénicas se escalan fácilmente. La parte complicada es desarrollar una válvula criogénica en primer lugar. Hay una enorme cantidad de herencia».

Un poderoso electrón procedente de Rocket Lab aparece en el LC-2 cerca de Pad 0A en Wallops, ya que alberga el cohete Antares, a través de la NASA.

La selección del sitio de lanzamiento del neutrón también acelera el tiempo de vuelo en 2024. Justo al lado del complejo de lanzamiento de electrones 2 (LC-2) que comenzará pronto. Instalación de vuelo de Wallops En Virginia se encuentra Pad 0A, que actualmente alberga Northrop Grumman Corazón de escorpión Cohete. Esta es la plataforma de lanzamiento donde debutará Neutron, aprovechando la infraestructura ya existente para la plataforma.

«La Pad 0A está realmente diseñada para ser una placa multiusuario. Con la tasa de vuelo relativamente baja de Antares, esperamos no molestar a ningún otro usuario».

Wallops es también el primer sitio en lanzar Neutron. Al igual que con Electron, Rocket Lab planea agregar sitios de lanzamiento de Neutron adicionales en el futuro.

Se espera que el neutrón se fabrique muy cerca del sitio de lanzamiento de Wallops. «Gran parte del diámetro de los vehículos de lanzamiento estadounidenses depende de la altura del puente más bajo entre California y Florida», dice Beck, refiriéndose a los cohetes SpaceX Falcon 9, que se fabricaron en Hawthorne, California y se enviaron por tierra a Cabo Cañaveral. .

El neutrón está diseñado para su reutilización y también tendrá una apariencia diferente a la del electrón, ya que el cuerpo principal carece de fibras de carbono. Esto se debe a la mala calidad de las fibras de carbono cuando se someten a un flujo de calor elevado, como durante la reentrada.

«El electrón puede sentarse detrás de la onda de choque para protegerse contra el flujo de calor. Es difícil hacer esto con un vehículo más grande».

La primera etapa de Electron se recupera después de la misión Devolver al remitente, a través de Rocket Lab

En cuanto a la recuperación de la inversión por la reutilización, Beck no espera un programa de prueba de «salto» de SpaceX-esque.

«Nuestra prioridad es entrar en servicio y presentar un satélite al cliente. La reutilización no puede funcionar y la misión aún puede tener éxito, por lo que podemos arriesgarnos allí».

Se espera que la primera etapa de recuperación tenga lugar en una plataforma oceánica centrada debajo. Aunque la opción de realizar operaciones RTLS no está lejos de la tabla, tampoco se espera que sea beneficiosa para el neutrón.

«Aprendí a nunca, nunca decir nada. De lo contrario, me lleva a algunas experiencias alimenticias desagradables. Pero básicamente establecemos el perfil de vuelo con un aterrizaje de rango bajo».

«Es un intercambio de impulso entre RTLS y un aterrizaje bajo. RTLS está comenzando a desarrollar el automóvil».

Cuando se le preguntó a Beck sobre los nombres potencialmente creativos de la nave de recuperación de Rocket Lab. «De todos los problemas que estamos tratando de resolver ahora, este no se plantea, pero estoy seguro de que no nos decepcionará».

Beck prevé una flota reutilizable de impulsores de neutrones. «Nuestro enfoque de ingeniería está en la reutilización. No solo queremos que el neutrón sea útil, sino realmente reutilizable».

Fabricabilidad centrada en electrones. La concentración de neutrones es reutilización «.

Beck dice que se necesita más trabajo para determinar los tiempos de servicio requeridos entre vuelos y la cantidad de viajes que puede soportar un solo refuerzo.

Beck también dice que Rocket Lab podría entregar una versión gastada del neutrón, con una capacidad de carga útil de más de ocho toneladas, a LEO, lo que podría lograrse mediante la recuperación de la inversión. «Podríamos consumir el automóvil, pero ese sería un precio diferente».

A corto plazo, la prioridad es llevar un neutrón al mercado para el despliegue de grupos de clientes, mientras se logra la recuperación para su reutilización mediante mejoras de diseño entre vuelos. Beck dice que la tasa de disparo de neutrones se aplanará para permitir que se produzcan esas mejoras, otra diferencia con respecto a un electrón en el que el rango de fabricación se ha ampliado para lograr una tasa de vuelo muy alta.

«Hay áreas en las que innovamos y áreas en las que no innovamos. En realidad, no estamos sugiriendo traspasar los límites e innovar con el pago».

Con un enfoque en la construcción de torres y su reutilización, Neutron tiene el potencial de permitir que Rocket Lab ingrese a nuevos mercados, incluidos los vuelos espaciales tripulados. La nave espacial de neutrones, en su configuración reutilizable, podría transportar dos toneladas a la luna o 1,5 toneladas a Venus o Marte.