Lorsque vous pensez aux lancements de fusées, vous pensez probablement à de grandes entreprises comme Boeing ou SpaceX qui fabriquent des fusées massives comme le Starship. Mais Rocket Lab adopte l’approche inverse: au lieu de construire des fusées plus grosses avec des charges utiles plus importantes, il fabrique des fusées plus petites, plus légères et plus abordables. Nous avons discuté avec le fondateur de l'entreprise, Peter Beck, de la manière dont Rocket Lab utilise les nouvelles technologies pour rendre l'espace plus accessible à tous.
Contenu
- Imprimer en 3D un moteur de fusée léger et performant
- Une fabrication rapide pour rendre l’espace plus accessible
- Livraison de charge utile personnalisée
- Le plus grand défi à ce jour: une mission lunaire de la NASA
Imprimer en 3D un moteur de fusée léger et performant
Rocket Lab est devenu célèbre pour son utilisation de techniques d'impression 3D pour fabriquer son moteur de fusée Rutherford. Cette approche nécessite une approche de conception totalement différente de celle de l'utilisation de techniques de fabrication telles que l'usinage. "Une partie de l'art de l'impression 3D consiste à essayer de combiner autant de pièces et autant de complexité que possible dans ces pièces, ce qui est à l'opposé de la fabrication traditionnelle", a expliqué Beck. "À certains égards, cela facilite l'assemblage car il y a moins de pièces au total."
L'épopée du laboratoire de fusée
L’avantage de l’impression 3D de pièces de moteur complexes réside non seulement dans la réduction des coûts de fabrication, mais également dans la réduction significative du poids, un facteur important dans les lancements de fusées. Un moteur Rutherford complet ne pèse que 20 kg et est l'un des moteurs à oxygène liquide/kérosène les plus performants. moteurs disponibles, grâce à des composants spécialement conçus comme des injecteurs qui peuvent être imprimés plutôt que fabriqué. "Vous pouvez imprimer des choses que vous ne pouvez pas produire autrement", a déclaré Beck.
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Une fusée sort des chaînes de production tous les 30 jours
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En plus des moteurs, certains autres composants de la fusée, comme les corps de soupapes, sont également imprimés en 3D. Mais Beck ne croit pas à l’utilisation de la technologie pour le plaisir, et il existe de nombreux composants qu’il n’est « absolument pas logique » d’imprimer en 3D, comme des réservoirs ou des cônes de nez. Ces grands composants structurels peuvent être fabriqués efficacement à l’aide d’autres méthodes. Rocket Lab est donc sélectif dans son utilisation de l’impression 3D, en ne la choisissant que lorsque cela a du sens. « Nous sommes brutaux quant aux pièces que nous imprimons en 3D et nous ne sommes pas liés au processus. Le meilleur design gagne.
Une fabrication rapide pour rendre l’espace plus accessible
L’objectif de cette nouvelle approche de la fabrication de fusées est de rendre les lancements accessibles à davantage de personnes et d’entreprises en dehors des industries spatiales classiques. Les clients de Rocket Lab comprennent des organisations aussi diverses qu’un groupe de Des lycées californiens qui ont construit leur propre satellite, à l'US Air Force, qui utilise les lancements pour son programme de tests spatiaux.
"Notre mission globale est d'essayer de rendre l'espace accessible", a déclaré Beck. Avec un marché croissant pour les petits satellites et de nouvelles innovations dans la manière d'utiliser les engins spatiaux, il existe des opportunités pour plus de personnes que jamais de s’impliquer dans la recherche ou les affaires spatiales opportunités. Mais pour concrétiser ces idées, il faudra davantage de lanceurs. "Nous devons être capables de produire un lanceur très rapidement et très fréquemment", a déclaré Beck. "À l'heure actuelle, une fusée sort de la chaîne de production tous les 30 jours."
Chaque fusée nécessitant 10 moteurs, les composants du moteur doivent être produits en grands volumes, avec des tolérances très élevées, et très rapidement. « Si vous regardez les techniques de fabrication traditionnelles que vous utiliseriez pour construire des moteurs de fusée, elles ne fonctionnent pas. très bien à l’échelle. Mais l’impression 3D permet à Rocket Lab de produire un moteur toutes les 24 heures environ selon un processus évolutif.
À l’avenir, Rocket Lab a un calendrier de production encore plus ambitieux: « Nous visons à arriver à une fusée chaque semaine », a déclaré Beck.
Livraison de charge utile personnalisée
Si une entreprise souhaite lancer son propre vaisseau spatial, l’option la plus couramment utilisée est désormais le « covoiturage », tel que Le programme smallsat de SpaceX dans lequel plusieurs charges utiles sont transportées à bord d’une fusée et placées en orbite dans la même région. Mais cette méthode présente des limites, notamment des problèmes de planification et des options de placement limitées. Rocket Lab propose à la place une méthode de livraison personnalisée, dans laquelle une charge utile est envoyée à la fois pour un client spécifique.
Avoir un lanceur dédié plus petit permet aux clients de placer leurs charges utiles sur des orbites spécifiques, comme Beck l'a expliqué. entre lancements dédiés et covoiturage: « Si vous vouliez charger un bus rempli de gens et les emmener dans un domaine viticole, alors vous iriez chercher un gros bus. Si vous aviez une personne qui avait juste besoin de traverser la ville, vous prendriez un Uber.
Comparés aux grands lanceurs utilisés par des sociétés comme SpaceX, les lanceurs Rocket Lab sont beaucoup plus petits et offrent un service plus personnalisé. "Ce sont des véhicules différents pour des tâches différentes", a déclaré Beck. "Vous avez besoin de petits lanceurs pour soulever de petites charges utiles et de grands lanceurs pour soulever de grosses charges utiles."
Les lancements dédiés de Rocket Lab sont utilisés pour des satellites de grande valeur, dans lesquels ils sont envoyés avec d'autres engins spatiaux. serait un trop grand risque, ainsi que pour les engins spatiaux comportant des composants délicats ou ceux liés aux sécurité. De plus, l'entreprise dispose de sa propre rampe de lancement située en Nouvelle-Zélande, le premier port spatial commercial de l'hémisphère sud, ce qui lui permet de contrôler totalement le calendrier de ses lancements. Dans un secteur où les retards allant jusqu'à un an sont courants, pouvoir garantir le lancement d'un projet dans les délais est un énorme avantage.
Cette approche consistant à proposer des lancements de petites charges utiles rend le lancement de satellites plus abordable pour un plus large éventail de personnes, a déclaré Beck. Les lancements de Rocket Lab coûtent environ 7,5 millions de dollars, contre 32 millions de dollars les alternatives les moins chères pour les lancements de fusées dédiées.
Le plus grand défi à ce jour: une mission lunaire de la NASA
L'année prochaine, Rocket Lab réalisera son lancement le plus complexe à ce jour: un CubeSat de la NASA qui sera mis en orbite autour de la Lune. Le satellite CAPSTONE est la première étape dans l'établissement par la NASA de son Passerelle lunaire, un vaisseau spatial en orbite autour de la Lune qui servira de zone de transit pour les futures missions vers Mars.
Pour ce projet, Rocket Lab va bien au-delà de ses lancements habituels en orbite terrestre basse. Il utilisera d’abord une fusée Electron pour lancer la charge utile en orbite, puis son satellite Photon se détachera. Le satellite possède son propre système de propulsion et, sur une période de trois jours, il effectuera plusieurs combustions de moteur pour augmenter lentement son orbite. Avec une dernière combustion, l’engin effectuera une « injection trans-lunaire » pour se libérer de la gravité terrestre et se déplacer et se mettre en orbite autour de la Lune.
Une fois que l'engin sera en route vers la Lune, il déploiera le vaisseau spatial CAPSTONE de la NASA qui utilisera ses propres moteurs pour se diriger lentement vers la Lune en utilisant sa gravité. Ce type de mission nécessite un degré extrême de précision, car le moindre écart peut amener un engin à se retrouver à des centaines de kilomètres de sa cible prévue. Il servira de base à une grande partie des infrastructures prévues par la NASA autour de la Lune. "Il est vraiment important de comprendre cette orbite, de comprendre cet environnement et comment y arriver", a déclaré Beck. "C'est un gros problème."
Outre le besoin extrême de précision, la mission se déroule dans un délai très court puisque le lancement est prévu pour début 2021. "C'est un calendrier incroyablement rapide", a déclaré Beck. « En général, les missions sur la Lune se mesurent en milliards de dollars et en décennies. Nous le faisons avec des dizaines de millions de dollars en quelques mois. C’est une mission incroyable.
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