Rocket Lab, una empresa de Nueva Zelanda, está trabajando en un pequeño cohete (18 m de altura, 10 toneladas), para el cual ya hay más de 30 lanzamientos programados a US $ 5 millones cada uno.
De Wikipedia :
En julio de 2014, se anunció que la compañía está desarrollando un cohete llamado Electron, un cohete compuesto de carbono con una carga útil en órbita de 110 kilogramos (240 lb) y un costo proyectado de menos de US $ 5 millones por lanzamiento. A partir de julio de 2014, el primer lanzamiento de prueba está previsto para 2015.
Todo el propósito detrás de este cohete es poder colocar satélites en órbita mucho más rápido y por una fracción del costo de los cohetes convencionales. Sin embargo, ¿110 kg a LEO es realmente una capacidad beneficiosa?
Habría pensado que la mayoría de los satélites tendrían una masa mucho mayor que esa y que cualquier satélite lo suficientemente pequeño tendría una funcionalidad muy limitada. ¿O probablemente se usará para proyectos de muy pequeña escala, como experimentos científicos?
Como pregunta secundaria, ¿qué es probable que sirva de combustible a un cohete como este?
Vale la pena hacer un seguimiento de las referencias que cita la propia Wikipedia. Por ejemplo, este artículo en The New Zealand Herald enumera algunas de las características del cohete Electron:
- 18 m de longitud
- 1 m de diámetro
- Pesa más de 10 toneladas
- Masa de despegue 10.500 kg
- Propulsores de oxígeno líquido y queroseno
- Velocidad máxima de 27.500 km/h
- Carga útil de 110 kg
Un artículo similar, quizás un poco más detallado, apareció en Parabolic Arc . Ambos incluyen un video en el que Peter Beck, CEO y fundador de Rocket Lab Ltd. describe su aplicación.
Ahora, algo de lo que habla es, por supuesto, marketing. Con un precio de 5,84 millones de dólares neozelandeses (actualmente 4,62 millones de dólares estadounidenses ) por lanzamiento y una carga útil de 110 kg para LEO, esto sitúa su costo por kilogramo para LEO en casi exactamente 42 000 dólares estadounidenses /kg.
Eso es 10 veces más que en un Falcon 9 v 1.1, pero puede seleccionar su órbita objetivo independientemente de otras cargas útiles primarias en un lanzador de mayor capacidad donde su satélite podría ser un ciudadano de segunda clase. Por lo tanto, debería haber un mercado para él, y si de hecho ya tienen más de 30 pedidos en fila, entonces obviamente presentaron un caso convincente para su cohete Electron.
¿De qué podría servir una carga útil de 110 kg en LEO? Bueno, eso puede lanzarte hasta aproximadamente 80 satélites CubeSat de 1U.en un solo lanzador, siempre que todos estén felices en una órbita objetivo idéntica y no requieran un despliegue demasiado preciso (supongo que un simple pistón liviano sería suficiente para empujarlos fuera del carenado de carga útil todos a la vez o en pasos / con un retraso cronometrado, o tal vez girar la etapa superior y luego "desabrochar" lentamente su carenado de carga útil, hay muchas opciones de ingeniería posibles aquí para mantener su peso bajo y desplegar múltiples pasajeros con cierta separación requerida). Con la selección de órbitas LEO más altas en diferentes inclinaciones, y/o un sistema de despliegue más elaborado y preciso que puede reducir rápidamente la masa efectiva de la carga útil a una docena de nanosatélites de este tipo, siempre que el lanzador sea capaz de realizar los perfiles de vuelo más complejos necesarios para alcanzarlos. .
Los propulsores LOX/Kerosene probablemente significan que su motor de segunda etapa podría reiniciarse, por lo que puede beneficiarse, por ejemplo, de la fase de inercia (alcanza la altitud a una fracción de la velocidad orbital requerida, apaga el motor principal, también conocido como MECO, y luego navega a velocidad casi orbital con la ayuda del bueno de Newton antes de reiniciar el motor para la quema de inserción orbital final).
En realidad, Parabolic Arc incluye más detalles:
- Masa propulsora: 9.200 kg
- Empuje máximo del motor: 146.000 N (14,8 toneladas)
- Potencia equivalente del motor: 530.000 hp
- Órbita nominal: 500 km circular sincrónica al sol
Que cita una órbita de objetivo circular confirma que el motor de la segunda etapa se puede reiniciar, ya que requiere una quemadura adicional para circularizar la órbita después de alcanzar su apogeo objetivo (pero el cohete podría volar más alto que eso antes de MECO - Corte del motor principal - y iniciando la fase de inercia).
Entonces, si pudiera lanzarse en órbitas LEO ligeramente más altas donde no se espera que las órbitas de los satélites decaigan tan rápido debido a la resistencia atmosférica (que disminuye con la altitud orbital), supongo que podría lanzar una docena de satélites pequeños en una constelación de satélites. y podrían usarse para comunicaciones, o entregar experimentos científicos que generalmente se realizarían en órbitas bajas (detección remota, también conocida como observación de la Tierra, experimentos de ionosfera, experimentos de microgravedad, ...), o demostradores tecnológicos (digamos, varios dispositivos de aumento de arrastre o interceptaciones suaves para desorbitar los desechos orbitales, también conocidos como basura espacial, en LEO más rápido). Tu selección. El cielo, erm, la órbita terrestre baja es el límite. 110 kg en ese momento (y eso probablemente no incluye el peso del mecanismo de despliegue).
Algunos comentarios. Lo que me parece interesante de Electron es que es extremadamente liviano para un sistema de dos etapas (el video muestra un segundo corto, la etapa superior y la capacidad citada requiere un mínimo de dos etapas). Su masa seca total es de solo 1.190 kg (sin la masa de carga útil de 110 kg), lo que no deja de ser asombroso para un cohete de propulsores totalmente líquidos (y el LOX es criogénico) con todas sus turbobombas alimentándolo.
Probablemente no sea muy probable que establezca un nuevo récord para la mayor relación empuje-peso del motor, actualmente en manos del motor cohete Merlin 1D de Falcon con T/W de 159,9 (440 kg de masa y empuje de 690 kN). Si Electron superara eso, su motor de primera etapa de 146 kN no debería pesar más de . Pero con una masa seca tan pequeña del lanzador completo, tampoco puede ser muchas veces más de ese peso. Veremos.
Sin embargo, otro aspecto interesante del lanzador es que, dado que es un motor turboalimentado con propulsores líquidos, no sufre vibraciones tan severas durante el lanzamiento como lo harían los diseños de motores sólidos o híbridos, donde esencialmente toda la etapa (o en el caso de híbridos la parte sólida del mismo) básicamente actúa como una flauta cuando se expanden sus caminos de grano sólido. Esto podría ser útil para cargas útiles más sensibles a las vibraciones, o simplemente para mejorar la confiabilidad del propio lanzador.
Y además, como comenta Deer Hunter, el lanzador puede resultar interesante simplemente por su origen y en qué país está registrado su proveedor. Por lo general, solo es posible lanzar cargas militares o cualquier otra carga útil clasificada sobre sistemas de lanzamiento construidos y operados en el país para controlar el acceso a información clasificada, ocultar el propósito de su carga útil y/o cumplir con artículos relacionados con la defensa, criptografía,... regulaciones de exportación. .
El uso exacto también dependerá de la confiabilidad comprobada del lanzador y la capacidad de su etapa superior para completar inserciones orbitales de precisión. Entonces, sin vuelos reales, esto aún no se ha establecido.
Hay una buena cantidad de satélites de menos de 110 kg, sin embargo, el costo de lanzarlos a un valor tan alto probablemente disuadirá a los compradores potenciales. De esta base de datos cuento 200 satélites que han sido lanzados con una masa de lanzamiento menor o igual a 110 kgs. No puedo encontrar ninguno que gaste tanto dinero para lanzar, aunque hay algunos que podrían haberlo hecho.
Cazador de ciervos