RocketLab demokratiseerib ruumi väiksemate ja odavamate rakettide starditega

Kui mõtlete rakettide väljalaskmisele, siis mõtlete tõenäoliselt tohututele ettevõtetele, nagu Boeing või SpaceX, mis toodavad selliseid massiivseid rakette nagu Starship. Kuid Rocket Lab kasutab vastupidist lähenemisviisi: selle asemel, et ehitada suuremaid rakette suurema kandevõimega, teeb see väiksemaid, kergemaid ja taskukohasemaid rakette. Rääkisime ettevõtte asutaja Peter Beckiga, kuidas Rocket Lab kasutab uusi tehnoloogiaid, et muuta ruum kõigile kättesaadavamaks.

Kerge ja suure jõudlusega rakettmootori 3D-printimine

Üks asi, mille poolest Rocket Lab on tuntuks saanud, on 3D-printimise tehnikate kasutamine oma Rutherfordi raketimootori tootmiseks. See lähenemine nõuab täiesti erinevat lähenemist disainile kui tootmistehnikate, nagu mehaaniline kasutamine. "Osa 3D-printimise kunstist üritab kombineerida võimalikult palju osi ja nendes osades nii palju keerukust kui võimalik, mis on vastupidine traditsioonilisele tootmisele," selgitas Beck. "Mõnes osas muudab see kokkupaneku lihtsamaks, kuna osi on kokku vähem."

3D-printimise keeruliste mootoriosade eeliseks ei ole mitte ainult tootmiskulude kokkuhoid, vaid ka oluline kaalusääst, mis on rakettide väljalaskmisel oluline tegur. Täielik Rutherfordi mootor kaalub vaid 20 kg ja on üks võimsamaid vedela hapniku/petrooleumi mootorid on saadaval tänu spetsiaalselt kavandatud komponentidele, nagu pihustid, mida saab trükkida toodetud. "Saate printida asju, mida te ei saa muul viisil toota," ütles Beck.

Lisaks mootoritele on 3D-prinditud ka mõned muud raketikomponendid, näiteks klapikorpused. Kuid Beck ei usu tehnoloogia kasutamist selle huvides ja on palju komponente, mille puhul pole 3D-printimisel absoluutselt mõtet, näiteks mahutid või ninakoonused. Neid suuri konstruktsioonikomponente saab tõhusalt toota teiste meetoditega. Seega on Rocket Lab 3D-printimise kasutamisel selektiivne, valides selle ainult siis, kui see on mõttekas. „Oleme julmad selle suhtes, milliseid osi me 3D-prindime, ja me ei ole protsessiga abiellunud. Parim disain võidab."

Kiire tootmine ruumi ligipääsetavamaks muutmiseks

Selle uue lähenemisviisi rakettide tootmisele eesmärk on teha stardid kättesaadavaks rohkematele inimestele ja ettevõtetele väljaspool tüüpilist kosmosetööstust. Rocket Labi klientide hulgas on nii erinevaid organisatsioone kui terve rühm California keskkoolid, mis ehitasid oma satelliidi, USA õhujõududele, kes kasutab starte oma kosmosekatsetusprogrammis.

"Meie üldine missioon on püüda muuta ruum juurdepääsetavaks, " ütles Beck. Väikeste satelliitide kasvav turg ja uued uuendused kosmoselaevade kasutamiseks on olemas võimalusi rohkematele inimestele kui kunagi varem osaleda kosmoseuuringutes või äritegevuses võimalusi. Kuid nende ideede realiseerimiseks on vaja rohkem kanderakette. "Peame suutma kanderaketti toota väga kiiresti ja väga sageli," ütles Beck. "Praegu väljub tootmisliinilt üks rakett iga 30 päeva järel."

Iga raketi puhul, mis vajab 10 mootorit, tuleb mootorikomponente toota suures mahus, väga suurte tolerantsideni väga kiiresti. "Kui vaadata traditsioonilisi tootmistehnikaid, mida kasutaksite rakettmootorite ehitamisel, siis need ei mastaabis väga hästi.” Kuid 3D-printimine võimaldab Rocket Labil skaleeritava protsessi käigus mootorit toota ligikaudu iga 24 tunni järel.

Tulevikus on Rocket Labil tootmiseks veelgi ambitsioonikam ajakava: "Meie eesmärk on jõuda igal nädalal ühe raketini," ütles Beck.

Isikupärastatud kandevõime kohaletoimetamine

Kui ettevõte soovib oma kosmoseaparaadi lendu lasta, on praegu kõige levinum valik sõidujagamist, näiteks SpaceXi väikesatelliitprogramm milles raketi pardale kantakse mitu kasulikku lasti, mis viiakse orbiidile samas piirkonnas. Kuid sellel meetodil on piirangud, sealhulgas ajastamisprobleemid ja piiratud paigutusvõimalused. Rocket Lab pakub selle asemel isikupärastatud tarneviisi, kus ühele konkreetsele kliendile saadetakse korraga üles üks kasulik koorem.

Väiksema sihtotstarbelise kanderaketi olemasolu võimaldab klientidel paigutada oma lasti kindlatele orbiitidele, nagu Beck selgitas erinevust pühendatud käivitamiste ja sõidujagamiste vahel: „Kui sa tahaksid laadida bussi inimesi täis ja viia nad veinitehasesse, siis läheksid ja võtaksid suur buss. Kui teil oleks üks inimene, kellel oleks lihtsalt vaja üle linna sõita, siis võtaksite Uberi.

Võrreldes suurte kanderakettidega, mida kasutavad sellised ettevõtted nagu SpaceX, on Rocket Labi kanderaketid palju väiksemad ja pakuvad personaalsemat teenust. "See on erinevate tööde jaoks erinevad sõidukid," ütles Beck. "Väikeste kasulike koormate tõstmiseks on vaja väikeseid kanderakette ja suurte koormate tõstmiseks suuri kanderakette."

Rocket Labi spetsiaalseid starte kasutatakse kõrge väärtusega satelliitide jaoks, mille käigus saadetakse need koos teiste kosmoseaparaatidega oleks liiga suur risk, samuti delikaatsete komponentidega või riiklike komponentidega kosmoselaevade puhul turvalisus. Lisaks on ettevõttel Uus-Meremaal oma stardiplatvorm, mis on lõunapoolkera esimene kaubanduslik kosmodroom, mis tähendab, et tal on täielik kontroll oma startide ajakava üle. Tööstusharus, kus kuni aastased viivitused on tavalised, on projekti õigeaegse käivitamise tagamine tohutu eelis.

Beck ütles, et selline lähenemisviis, mis pakub väikese kasuliku koormusega starte, muudab satelliitide käivitamise taskukohasemaks suuremale hulgale inimestele. Rocket Labi stardid maksavad umbes 7,5 miljonit dollarit, võrreldes odavaimate alternatiividega spetsiaalsetele rakettide starditele, mis maksavad 32 miljonit dollarit.

Seni suurim väljakutse: NASA Kuu missioon

Järgmisel aastal käivitab Rocket Lab oma seni kõige keerukama stardi: NASA CubeSat, mis toimetatakse Kuu ümber orbiidile. CAPSTONE satelliit on esimene samm NASA loomisel Kuu värav, Kuu ümber orbiidil olev kosmoselaev, mis toimib tulevaste Marsi-missioonide peatuspaigana.

Selle projekti jaoks läheb Rocket Lab palju kaugemale oma tüüpilistest maapealsetele orbiidile. See kasutab esmalt Electron raketti, et viia lasti orbiidile ja seejärel eraldub selle Photon satelliit. Satelliidil on oma tõukejõusüsteem ja kolme päeva jooksul põletab see mitu mootorit, et oma orbiiti aeglaselt suurendada. Ühe viimase põletusega sooritab veesõiduk „kuuülese süsti”, et vabaneda Maa gravitatsioonist ning liikuda ümber Kuu orbiidile.

Kui veesõiduk on teel Kuule, võtab see kasutusele NASA CAPSTONE kosmoseaparaadi, mis kasutab oma mootoreid, et gravitatsiooni abil aeglaselt Kuule spiraalida. Seda tüüpi missioon nõuab äärmist täpsust, kuna väikseim kõrvalekalle võib põhjustada veesõiduki sadade miilide kaugusele kavandatud sihtmärgist. See on aluseks suurele osale NASA kavandatavast infrastruktuurist Kuu ümber. "On tõesti oluline mõista seda orbiiti, mõista seda keskkonda ja kuidas sinna jõuda," ütles Beck. "See on suur asi."

Lisaks äärmuslikule täpsusvajadusele kulgeb missioon väga lühikese aja jooksul, kuna start on suunatud 2021. aasta algusele. "See on uskumatult kiire ajaskaala, " ütles Beck. "Üldiselt mõõdetakse Kuu missioone miljardites dollarites ja aastakümnetes. Teeme seda kümnete miljonite dollaritega kuude jooksul. See on uskumatu missioon."

Toimetajate soovitused

• Blue Origin soovib rakette välja lasta uuest asukohast väljaspool USA-d
• Vaadake seda vinget jälgimiskaadrit SpaceX-i raketi kojujõudmisest
• Kuidas vaadata, kuidas SpaceX reedel vägeva Falcon Heavy starti teeb
• SpaceX Starshipi rakett stardib esimesel katselennul, kuid plahvatab õhus
• Kuidas vaadata, kuidas SpaceX neljapäeval stardib rekordilise Starshipi raketi