Cuando piensas en lanzamientos de cohetes, probablemente piensas en grandes empresas como Boeing o SpaceX que fabrican cohetes masivos como el Starship. Pero Rocket Lab está adoptando el enfoque opuesto: en lugar de construir cohetes más grandes con cargas útiles más grandes, está fabricando cohetes que son más pequeños, más livianos y más asequibles. Hablamos con el fundador de la empresa, Peter Beck, sobre cómo Rocket Lab utiliza nuevas tecnologías para hacer que el espacio sea más accesible para todos.
Contenido
- Imprime en 3D un motor de cohete ligero y de alto rendimiento
- Fabricación rápida para hacer el espacio más accesible
- Entrega de carga útil personalizada
- El mayor desafío hasta el momento: una misión lunar de la NASA
Imprime en 3D un motor de cohete ligero y de alto rendimiento
Una cosa por la que Rocket Lab se ha hecho famoso es el uso de técnicas de impresión 3D para fabricar su motor cohete Rutherford. Este enfoque requiere un enfoque de diseño completamente diferente al uso de técnicas de fabricación como el mecanizado. "Parte del arte de la impresión 3D es intentar combinar tantas piezas y tanta complejidad dentro de esas piezas como sea posible, lo que es lo opuesto a la fabricación tradicional", explicó Beck. "En algunos aspectos, esto facilita el montaje, ya que hay menos piezas en total".
Épica del laboratorio de cohetes
La ventaja de la impresión 3D de piezas complejas de motores no es sólo el ahorro de costes de fabricación, sino también un importante ahorro de peso, un factor importante en el lanzamiento de cohetes. Un motor Rutherford completo pesa sólo 20 kg y es uno de los de oxígeno líquido/queroseno de mayor rendimiento. Motores disponibles, gracias a componentes especialmente diseñados como inyectores que se pueden imprimir en lugar de fabricado. "Puedes imprimir cosas que no puedes producir de otra manera", dijo Beck.
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Un cohete sale de la línea de producción cada 30 días.
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Además de los motores, algunos otros componentes del cohete, como los cuerpos de válvulas, también se imprimen en 3D. Pero Beck no cree en el uso de la tecnología porque sí, y hay muchos componentes que “no tiene ningún sentido” imprimir en 3D, como tanques o conos de nariz. Estos grandes componentes estructurales se pueden fabricar de manera eficiente utilizando otros métodos. Por eso, Rocket Lab es selectivo en el uso de la impresión 3D y opta por ella sólo cuando tiene sentido. “Somos brutales con las piezas que imprimimos en 3D y no estamos casados con el proceso. El mejor diseño gana”.
Fabricación rápida para hacer el espacio más accesible
El objetivo de este nuevo enfoque en la fabricación de cohetes es hacer que los lanzamientos estén disponibles para más personas y empresas fuera de las industrias espaciales típicas. Los clientes de Rocket Lab han incluido organizaciones tan diversas como un grupo de Escuelas secundarias de California que construyeron su propio satélite, a la Fuerza Aérea de EE. UU., que utiliza los lanzamientos para su Programa de Pruebas Espaciales.
"Nuestra misión general es tratar de hacer que el espacio sea accesible", dijo Beck. Con un mercado creciente para satélites pequeños y nuevas innovaciones sobre cómo utilizar las naves espaciales, hay Oportunidades para que más personas que nunca participen en investigaciones o negocios espaciales. oportunidades. Pero para hacer despegar estas ideas, se necesitan más vehículos de lanzamiento. "Necesitamos poder producir un vehículo de lanzamiento muy rápidamente y con mucha frecuencia", afirmó Beck. "En este momento, un cohete sale de la línea de producción cada 30 días".
Dado que cada cohete requiere 10 motores, los componentes del motor deben producirse en grandes volúmenes, con tolerancias muy altas y muy rápidamente. "Si nos fijamos en las técnicas de fabricación tradicionales que se emplearían en la construcción de motores de cohetes, no escalar muy bien”. Pero la impresión 3D permite a Rocket Lab producir un motor aproximadamente cada 24 horas en un proceso escalable.
En el futuro, Rocket Lab tiene un cronograma de producción aún más ambicioso: "Nuestro objetivo es reducir a un cohete cada semana", dijo Beck.
Entrega de carga útil personalizada
Si una empresa quiere lanzar su propia nave espacial, la opción más común utilizada ahora es un “viaje compartido”, como El programa Smallsat de SpaceX en el que se transportan múltiples cargas útiles a bordo de un cohete y se colocan en órbita en la misma región. Pero este método tiene limitaciones, incluidos problemas de programación y opciones de ubicación limitadas. En cambio, Rocket Lab ofrece un método de entrega personalizado, en el que se envía una carga útil a la vez para un cliente específico.
Tener un vehículo de lanzamiento dedicado más pequeño permite a los clientes colocar sus cargas útiles en órbitas específicas, como explicó Beck la diferencia. entre lanzamientos dedicados y viajes compartidos: "Si quisieras cargar un autobús lleno de personas y llevarlos a una bodega, entonces irías y conseguirías un autobús grande. Si tuvieras una persona que sólo necesitara cruzar la ciudad, entonces tomarías un Uber”.
En comparación con los grandes vehículos de lanzamiento utilizados por empresas como SpaceX, los vehículos de lanzamiento de Rocket Lab son mucho más pequeños y ofrecen un servicio más personalizado. "Son diferentes vehículos para diferentes trabajos", dijo Beck. "Se necesitan vehículos de lanzamiento pequeños para levantar cargas útiles pequeñas y vehículos de lanzamiento grandes para levantar cargas útiles grandes".
Los lanzamientos dedicados de Rocket Lab se utilizan para satélites de alto valor, en los que se envían junto con otras naves espaciales. sería un riesgo demasiado grande, así como para las naves espaciales con componentes delicados o aquellos que están relacionados con asuntos nacionales. seguridad. Además, la compañía cuenta con su propia plataforma de lanzamiento ubicada en Nueva Zelanda, el primer puerto espacial comercial del hemisferio sur, lo que le permite tener un control total del calendario de sus lanzamientos. En una industria donde los retrasos de hasta un año son comunes, poder garantizar que un proyecto se lance a tiempo es una gran ventaja.
Este enfoque de ofrecer lanzamientos de carga útil pequeña está haciendo que el lanzamiento de satélites sea más asequible para una gama más amplia de personas, afirmó Beck. Los lanzamientos de Rocket Lab cuestan alrededor de 7,5 millones de dólares, en comparación con las alternativas más baratas para lanzamientos de cohetes dedicados que cuestan 32 millones de dólares.
El mayor desafío hasta el momento: una misión lunar de la NASA
El año que viene, Rocket Lab realizará su lanzamiento más complejo hasta el momento: un CubeSat de la NASA que se pondrá en órbita alrededor de la luna. El satélite CAPSTONE es el primer paso para que la NASA establezca su Portal lunar, una nave espacial en órbita alrededor de la Luna que servirá como zona de preparación para futuras misiones a Marte.
Para este proyecto, Rocket Lab va mucho más allá de sus típicos lanzamientos a órbita terrestre baja. Primero utilizará un cohete Electron para poner la carga útil en órbita y luego se separará su satélite Photon. El satélite tiene su propio sistema de propulsión y durante un período de tres días realizará múltiples encendidos de motores para aumentar lentamente su órbita. Con un último encendido, la nave realizará una “inyección translunar” para liberarse de la gravedad de la Tierra y moverse y entrar en órbita alrededor de la Luna.
Una vez que la nave esté en camino a la Luna, desplegará la nave espacial CAPSTONE de la NASA, que utilizará sus propios motores para entrar lentamente en espiral hacia la Luna utilizando su gravedad. Este tipo de misión requiere un grado extremo de precisión, ya que la más mínima desviación puede hacer que una nave acabe a cientos de kilómetros de su objetivo previsto. Servirá de base para gran parte de la infraestructura planificada por la NASA alrededor de la Luna. "Es realmente importante comprender esa órbita, comprender ese entorno y cómo llegar allí", dijo Beck. "Tiene mucha importancia."
Además de la extrema necesidad de precisión, la misión se llevará a cabo en un plazo muy corto, ya que el lanzamiento está previsto para principios de 2021. "Es un cronograma increíblemente rápido", dijo Beck. “Generalmente las misiones a la luna se miden en miles de millones de dólares y décadas. Lo estamos haciendo con decenas de millones de dólares en meses. Esta es una misión increíble”.
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