Microlancer spaziale elettronico | |
Il lanciatore Electron. | |
Dati generali | |
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Paese d'origine |
Nuova Zelanda Stati Uniti |
Costruttore | Rocket Lab |
Primo volo | 25 maggio 2017 |
Periodo di sviluppo | 2014-2018 |
Stato | Operativo |
Avvia (fallimenti) | 13 (2 fallimenti) |
Altezza | 18 metri |
Diametro | 1,2 metri |
Peso al decollo | 12.500 kg |
Piani) | 2 |
Base (i) di lancio | Mahia, Nuova Zelanda |
Carico utile | |
Orbita bassa | 225 kg |
Orbita sincrona al sole | 150 kg |
Motorizzazione | |
Ergols | LOX + RP-1 |
1 ° piano | 9 x Rutherford Thrust: 162 knowton |
2 e piano | 1 x Rutherford ottimizzato per la spinta del vuoto : 22 kN |
Missioni | |
Metti in orbita i nanosatelliti | |
Electron è un micro lanciatore progettato per posizionare piccoli satelliti in orbita e sviluppato da Rocket Lab in Nuova Zelanda . Il suo primo volo è avvenuto nel 2017. Questo lanciatore ha diverse caratteristiche originali come l'uso di motori elettrici per girare le turbopompe , una struttura fatta principalmente di materiale composito a base di fibra di carbonio per alleggerirne la massa e l'uso sistematico della stampa 3D per produce i componenti dei suoi motori a razzo . Electron è un lanciatore a due stadi alto 18 metri, 1,2 metri di diametro e con una massa di 12,5 tonnellate. La propulsione è fornita da motori a razzo sviluppati dal produttore che bruciano una miscela di cherosene e ossigeno liquido . Il lanciatore è progettato per posizionare un carico utile di oltre 150 chilogrammi in un'orbita sincrona al sole (circa 500 km ). Il volo è commercializzato ad un prezzo di cinque milioni di dollari USA .
Il produttore del lanciatore Electron, la società Rocket Lab , è stato creato nel 2006 dall'ingegnere Peter Beck con l'obiettivo di produrre e commercializzare razzi dal suono . La decisione di sviluppare il lanciatore Electron nasce da uno studio condotto all'inizio degli anni 2010 per conto del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti . Rocket Lab ha deciso di posizionarsi sul mercato per il lancio di nanosatelliti (satelliti con massa massima di poche decine di chilogrammi), contando su una forte crescita in questo segmento. La società sta sviluppando l'Electron con fondi privati forniti da società statunitensi e neozelandesi. Nel 2015 la NASA ha ordinato un volo di prova con l'obiettivo di valutare l'utilizzo del lanciatore Electron per l'orbita dei suoi nanosatelliti. Dopo un primo volo fallito nel 2017, il lanciatore, lanciato da un sito costruito dalla compagnia nella penisola di Mahia ( Isola del Nord in Nuova Zelanda ), è riuscito a mettere in orbita il suo carico utile il 21 gennaio 2018.
Il lanciatore Electron è sviluppato dalla società aerospaziale Rocket Lab creata nel giugno 2006 in Nuova Zelanda dall'ingegnere aerospaziale Peter Beck. L'azienda ha iniziato a sviluppare il razzo dal suono Ātea-1, che è stato lanciato con successo per la prima volta nel novembre 2009.
Nel dicembre 2010, il produttore neozelandese ha vinto un contratto con l' Operationally Responsive Space Office (ORS), un servizio del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti responsabile della fornitura di soluzioni flessibili ed economiche per il lancio di piccoli satelliti. Questo gli chiede di studiare la progettazione di un lanciatore leggero a basso costo specializzato nel lancio di nanosatelliti (satelliti con una massa massima di poche decine di chilogrammi compresi i CubeSats ). Lo sviluppo del lanciatore Electron è stato deciso assumendo l'obiettivo di abbassare i costi di lancio dei nanosatelliti, il cui mercato è in rapida espansione. Questi piccoli satelliti sono stati finora posti in orbita come carico utile secondario dai lanciatori tradizionali. Electron mira a fornire una soluzione più flessibile di quella di questi lanciatori. In base alla progettazione, il lanciatore è ottimizzato per un'elevata frequenza di fuoco e per servire l' orbita sincrona al sole . Al momento, Rocket Lab prevede che questo mercato crescerà del 60% nei prossimi cinque anni. L'Electron è commercializzato con un costo di lancio di cinque milioni di dollari USA. Può posizionare un carico utile totale di 150 kg in un'orbita sincrona al sole (circa 500 km ) e di 225 kg in un'orbita terrestre bassa . Il finanziamento per lo sviluppo del nuovo lanciatore, del valore di 100 milioni di dollari, è fornito da diverse società di capitali di rischio statunitensi e neozelandesi.
Durante l'anno 2015, Rocket Lab ha effettuato 87 lanci di razzi sonori che gli consentono di accumulare una grande esperienza. In quella data, i motori a razzo Rutherford , che dovevano azionare il nuovo lanciatore, sono stati lanciati con successo su una serie di banchi di prova e un primo lancio dell'Electron è stato quindi programmato per la fine del 2015. Nell'ottobre 2015, la NASA annuncia che ha deciso di finanziare lo sviluppo del lanciatore neozelandese così come quello di altri due mini lanciatori per avere un lanciatore adatto a mettere in orbita i satelliti CubeSats . Rocket Lab riceverà 6,9 milioni di dollari dalla NASA per eseguire un volo di dimostrazione orbitale entro aprile 2018.
Per catturare una clientela prevalentemente americana ( DARPA , Aerojet Rocketdyne e Lockheed Martin ), la società ha trasferito ufficialmente la sua sede a Los Angeles nel 2013, con il sito di progettazione e produzione rimasto in Nuova Zelanda. In quella data è stato creato un sito di 14.000 m 2 che riunisce un'officina di assemblaggio e la sede centrale al 14520, Delta Lane a Huntington Beach in California . A partire da ottobre 2019, l'azienda impiega 500 persone di cui 400 in Nuova Zelanda.
Il primo dei tre scatti di prova, soprannominato " It's a Test ", viene effettuato25 maggio 2017. Il volo non trasporta alcun satellite ma solo una massa inerziale e strumenti di misura destinati a valutare il comportamento del lanciatore in volo. L'orbita del bersaglio è 300 x 500 km con un'inclinazione orbitale di 83 °. Le diverse fasi sembrano andare bene. Le separazioni degli stadi poi della carenatura procedono come previsto ma il lanciatore non riesce a mettere in orbita il suo carico utile.
L'analisi della telemetria trasmessa durante il volo permette poi di determinare l'origine del guasto. Il lanciatore è salito a un'altitudine di 224 chilometri ma 4 minuti dopo il decollo, il subappaltatore responsabile della ricezione della telemetria perde il contatto con il lanciatore. In conformità con le procedure di sicurezza standard, gli operatori attivano gli ordini di distruzione del lanciatore. Al momento della sua distruzione, il lanciatore segue la traiettoria pianificata e il suo funzionamento è normale. La perdita della telemetria è dovuta a un errore nelle impostazioni di trasmissione. Il codice di correzione (tipicamente trasmissione di bit di parità), che consente di correggere gli errori di trasmissione, non è attivato. Il problema nasceva quando la distanza aumentava riducendo il rapporto segnale-rumore nella trasmissione e introducendo errori che rendevano illeggibili i dati trasmessi dai sistemi del lanciatore. Secondo il produttore di Electron, correggere questo errore è molto semplice.
Primo successo (21 gennaio 2018)Per il volo successivo, Rocket Lab corregge l'eccessivo movimento rotatorio del lanciatore che si è verificato durante il volo. Il primo volo a parte questo punto è andato bene e l'unica modifica apportata al lanciatore è stata l'estensione del serbatoio del secondo stadio di 50 cm, che ha permesso di allungare il tempo di funzionamento di 50 secondi. Questo secondo volo, chiamato " Still Testing ", è stato ritardato di 6 volte tra dicembre 2017 e gennaio 2018 a causa delle condizioni meteorologiche, del traffico orbitale, dei lanciatori e dei problemi di sicurezza del raggio. Alla fine si è svolto il 21 gennaio 2018 e ha posizionato con successo il suo carico utile in un'orbita sincrona rispetto al sole. Il suo carico utile è costituito da tre satelliti CubeSats : 2 Lemuri progettati per il monitoraggio delle navi e una Colomba .
Per far fronte all'elevato tasso di lanci (3 voli sono avvenuti nel 2018 e 6 nel 2019), Rocket Lab sta studiando il riutilizzo del primo stadio. L'obiettivo non è ridurre i costi. Non è previsto che, come il Falcon 9, il palco riavvii i motori per rallentare. La versione riutilizzabile avrebbe quindi un carico utile più o meno simile alla versione attuale (225 kg in orbita bassa). Lo scenario di ripresa all'inizio di agosto non è completamente congelato. Si basa sull'uso di un paracadute e probabilmente sull'uso di un elicottero per recuperare il palco e sganciarlo su una nave posizionata al largo della costa. La base del palco e dei motori devono essere modificati per resistere alle temperature subite durante il ritorno a Terra. Il primo volo della versione riutilizzabile potrebbe avvenire nel 2020.
Electron è un lanciatore a due stadi di 17 metri di altezza e 1,2 metri di diametro, la cui struttura è realizzata principalmente in materiale composito a base di fibra di carbonio per alleggerirne la massa. La massa totale al lancio è di 12,55 tonnellate. Utilizzando l'architettura del lanciatore Falcon 9 , i due stadi sono alimentati dallo stesso modello di motore a propellente liquido che brucia una miscela di cherosene e ossigeno liquido . Questi motori, sviluppati dal produttore dell'Electron e denominato Rutherford , utilizzano turbopompe che non funzionano su turbine a gas ma sono azionati da motori elettrici senza spazzole . Questa tecnica permette di ottenere un'efficienza del 95% invece del solito 50% di un ciclo generatore a gas e semplifica notevolmente la costruzione dei motori limitando il numero di parti (valvole, tubazioni) riducendo i vincoli termodinamici . I due motori elettrici associati a ciascun motore a razzo, delle dimensioni di una lattina , ruotano a 40.000 giri al minuto fornendo una potenza di 50 cavalli . Sono alimentati da accumulatori agli ioni di litio . La camera di combustione del motore è prodotta utilizzando la stampa 3D . Il motore Rutherford azionato al primo stadio ha una spinta al suolo di 18 kg newton (kN) e 21 kN nel vuoto con un impulso specifico di 303 secondi. Ogni motore consuma circa 7 chilogrammi di propellenti al secondo quando la sua spinta è nominale.
Il primo stadio è alto 12,1 metri con un diametro di 1,2 metri e una massa a vuoto di 950 kg. La sua massa di lancio è di 9,25 tonnellate. Il primo stadio è alimentato da otto motori Rutherford disposti in cerchio più un motore situato al centro. La spinta totale al decollo è di 162 chilogrammi di newton con un picco di 192 kN quando l'atmosfera si assottiglia. L'energia è fornita da 13 accumulatori agli ioni di litio installati sulla periferia della gonna posteriore del palco. Gli accumulatori forniscono 1 megawatt durante la fase propulsiva della tappa che dura circa 152 secondi. I propellenti vengono iniettati nelle turbopompe essendo pressurizzati dall'elio . Il controllo dell'assetto del lanciatore si ottiene agendo sull'orientamento di ciascuno dei 9 motori. Dopo che i motori sono spenti, il palco viene rilasciato utilizzando un sistema pneumatico sviluppato internamente
Il secondo stadio è lungo 2,4 metri con un diametro di 1,2 metri e una massa a vuoto di 250 kg. Trasporta 2.150 kg di propellenti. È azionato da un unico motore Rutherford comprendente un ugello allungato e avente una spinta di 22 kN con un impulso specifico di 333 secondi. La fase propulsiva dura circa 310 secondi. L'energia viene fornita alle turbopompe da 3 accumulatori agli ioni di litio, due dei quali vengono rilasciati durante il volo dopo che la loro carica è stata esaurita per ridurre la massa da spingere. Il motore è sterzante per il controllo di imbardata e rollio. Un propulsore a gas freddo viene utilizzato per il controllo del rollio durante la fase di propulsione e per il controllo dell'assetto a 3 assi durante le fasi non propulsive. La carenatura in materiale composito ha un diametro di 1,2 metri, un'altezza di 2,5 metri e una massa di 50 kg. Il suo rilascio è effettuato da un sistema pneumatico che lo separa in due semi-scafi. Il volume disponibile sotto la carenatura può ospitare i satelliti della classe supportata dal lanciatore. Il lanciatore è progettato in modo che il cliente possa integrare il carico utile nella carenatura nelle proprie installazioni. Il composito risultante viene quindi inviato in un contenitore climatizzato a Rocket Lab che può posizionarlo sopra il lanciatore in poche ore. Questa offerta aiuta anche a soddisfare i vincoli di riservatezza dei carichi utili del governo degli Stati Uniti.
Launcher : | Electron | LauncherOne | Vector-R | SCINTILLA | SS-520 |
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Costruttore | Rocket Lab | Orbita vergine | Sistemi spaziali vettoriali |
Università delle Hawaii Sandia Laboratories |
JAXA |
Nazione | Nuova Zelanda ¹ | stati Uniti | Giappone | ||
Carico utile | Orbita terrestre bassa: 225 kg Orbita sincrona al sole : 150 kg |
Orbita terrestre bassa: 500 kg Orbita sincrona al sole : 300 kg |
Orbita sincrona al sole : 50 kg | Orbita sincrona al sole: 275 kg | Orbita terrestre bassa: 4 kg |
Stato | Operativo | Prove di volo | In sviluppo | Prove di volo | Prove di volo |
Primo volo | 2017 | 2020 | Previsto nel 2019 | 2015 | 2017 |
Voli / guasti | 13/2 | 2/1 | 0 | 1/1 | 2/1 |
Massa | 12,5 tonnellate | ~ 30 tonnellate | 5-6 tonnellate | 25 tonnellate | 2,6 tonnellate |
Dimensione | Altezza: 14 m, Diametro: 1,2 m | H: ~ 21 m, D: 1,8 m | Altezza: 12 m, Profondità: 1,2 m | Altezza: 18 m, Profondità: 1,32 m | Altezza: 9,54 m, Profondità: 0,52 m |
Altre caratteristiche tecniche | Turbopompe elettriche | Lanciatore aviotrasportato | Derivato dal razzo che suona Strypi | Derivato da un razzo che suona | |
Costo di un lancio | 5 milioni di dollari | obiettivo: 12 milioni di dollari | 1,5 milioni di dollari | ||
¹ Società americana da un punto di vista giuridico |
Rocket Lab sta costruendo nel 2016 una base di lancio in Nuova Zelanda nella penisola di Mahia, nell'Isola del Nord, sulla costa dell'Oceano Pacifico, che viene inaugurata il 26 settembre 2016. Il Rocket Lab Launch Complex 1 (it) consente di effettuare il tiro consentendo di raggiungere tutte le orbite rilevanti per la clientela target, in particolare l' orbita sincrona solare utilizzata dai satelliti di osservazione della Terra . Il sito di lancio include una stazione di tracciamento, un hangar per l'assemblaggio del lanciatore e una rampa di lancio . Il lanciatore viene trasportato orizzontalmente dall'edificio di assemblaggio, sospeso a un veicolo che unisce l'albero erigente e la piattaforma di tiro, e quindi raddrizzato verticalmente una volta raggiunto il punto di tiro. Il Mission Control Center si trova nella capitale della Nuova Zelanda Auckland , a circa 500 km dalla base di lancio. Rocket Lab prevede di stabilire una linea di produzione e strutture di lancio anche negli Stati Uniti presso il Kennedy Space Center e in Alaska . Prevede di aumentare la propria capacità produttiva per consentire, se necessario, due voli settimanali.
Time (T: decollo) | Evento |
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T-180 secondi | Inizio della sequenza automatica del conto alla rovescia |
T-2 | Accensione dei motori del primo stadio |
T | Decollo |
T + 150 s | I motori del primo stadio si spengono |
T + 154 s | Primo stadio di caduta che cade nell'Oceano Pacifico |
T + 156 s | Accensione del motore del secondo stadio |
T + 184 s | Rilascio della carenatura |
T + 494 s | Seconda fase di estinzione |
T + 511 s | Rilascio di nanosatelliti |
Volo n ° | Nome | Datato | Nessuna sparatoria | Carico utile | Orbita | Risultato |
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1 | È un test | 25 maggio 2017 | Mahia, LC-1A | Qualunque | Orbita polare | Fallimento |
Perdita di telemetria 4 minuti dopo il lancio, il razzo viene distrutto come misura di sicurezza | ||||||
2 | Ancora in fase di sperimentazione | 21 gennaio 2018 | Mahia, LC-1A | Lemur-2 72 e 73 ( Spire Global) Dove Pioneer ( Planet Labs ) Humanity Star |
Orbita polare | Successo |
3 | È tempo di affari | 11 novembre 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) |
Orbita polare | Successo |
4 | Questo è per Pickering | 16 dicembre 2018 | Mahia, LC-1A | 13 satelliti ( NASA ) | Orbita bassa | Successo |
5 | Due pollici in su | 28 marzo 2019 | Mahia, LC-1A | R3D2 ( DARPA ) | Orbita bassa | Successo |
6 | È un cactus dall'aspetto strano | 5 maggio 2019 | Mahia, LC-1A | SPARC-1 ( USAF ) Falcon ODE ( USAF ) Harbinger ( USAF )
|
Orbita bassa | Successo |
7 | Fai piovere | 29 giugno 2019 | Mahia, LC-1A | 7 satelliti ( Spaceflight Industries ) | Orbita bassa | Successo |
8 | Guarda mamma, niente mani | 19 agosto 2019 | Mahia, LC-1A | Bro-One ( Unseenlabs ) Global-4 ( BlackSky ) Pearl White 1 e 2 ( USAF )
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Orbita bassa | Successo |
9 | In linea d'aria | 17 ottobre 2019 | Mahia, LC-1A | Palisade ( Astro Digital) | Orbita bassa | Successo |
10 | A corto di dita | 6 dicembre 2019 | Mahia, LC-1A | ALE-2 ( Astro Live Experiences) 6 Cubesats |
Orbita bassa | Successo |
Primo test atmosferico di rientro della prima tappa | ||||||
11 | Uccelli di una piuma | 31 gennaio 2020 | Mahia, LC-1A | NROL-151 ( NRO ) | Orbita bassa | Successo |
12 | Non fermarmi adesso | 13 giugno 2020 | Mahia, LC-1A | 3 satelliti ( NRO ) M2 Pathfinder ( UNSW ) ANDESITE ( NASA )
|
Orbita bassa | Successo |
13 | Foto o non è successo | 4 luglio 2020 | Mahia, LC-1A | CE-SAT-1B ( Canon Electronics) SuperDove × 5 ( Planet Labs ) Faraday-1 ( Missioni nello spazio) |
Orbita sincrona al sole | Fallimento |
Estinzione prematura del secondo stadio | ||||||
14 | Non posso credere che non sia ottico | 31 agosto 2020 | Mahia, LC-1A | Sequoia ( Capella Space) First Light ( Rocket Lab ) |
Orbita bassa | Successo |
Primo lancio utilizzando la piattaforma Photon | ||||||
15 | Messo a fuoco | 28 ottobre 2020 | Mahia, LC-1A | CE-SAT-2B ( Canon Electronics) SuperDove × 9 ( Planet Labs ) |
Orbita sincrona al sole | Successo |
16 | Ritornare al mittente | 20 novembre 2020 | Mahia, LC-1A | Dragracer ( TriSept) Bro-2 e 3 ( Unseenlabs ) APSS-1 ( Università di Auckland ) SpaceBEE × 24 ( Swarm Technologies) |
Orbita sincrona al sole | Successo |
Il primo stadio del razzo viene recuperato per la prima volta | ||||||
17 | Inizia la notte del gufo | 15 dicembre 2020 | Mahia, LC-1A | StriX-α ( Synspective) | Orbita bassa | Successo |
18 | Un altro lascia la crosta | 20 gennaio 2021 | Mahia, LC-1A | 1 satellite ( gruppo OHB ) | Orbita bassa | Successo |
19 | Salgono così velocemente | 22 marzo 2021 | Mahia, LC-1A | Pathstone ( Rocket Lab ) 1 satellite ( BlackSky ) Centauri 3 ( Fleet Space) Myriota 7 ( Myriota) Veery Hatchling ( Care Weather Technologies) M2 ( UNSW ) Gunsmoke-J ( SMDC )
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Orbita bassa | Successo |
Febbraio 2021 | MARZO , LC-2 | Monolith ( US Space Force ) | Orbita bassa | Pianificato | ||
Primo lancio dalla rampa di lancio LC-2 | ||||||
Maggio 2021 | Mahia, LC-1A | 1 satellite ( NRO ) | Pianificato | |||
Maggio 2021 | Mahia, LC-1B | 1 satellite ( NRO ) | Pianificato | |||
2021 | MARZO , LC-2 | CAPSTONE ( NASA ) | Orbita bassa | Pianificato | ||
Fine del 2021 | Argos-4 ( NOAA ) | Pianificato |