RocketLab demokratizira svemir s manjim, jeftinijim lansiranjem raketa

Kada razmišljate o lansiranju raketa, vjerojatno mislite na ogromne tvrtke poput Boeinga ili SpaceX-a koje proizvode ogromne rakete poput Starshipa. Ali Rocket Lab ima suprotan pristup: umjesto da gradi veće rakete s većim nosivostima, izrađuje rakete koje su manje, lakše i pristupačnije. Razgovarali smo s osnivačem tvrtke Peterom Beckom o tome kako Rocket Lab koristi nove tehnologije kako bi svemir učinio dostupnijim svima.

3D ispis laganog raketnog motora visokih performansi

Jedna stvar po kojoj je Rocket Lab postao poznat je korištenje tehnika 3D ispisa za proizvodnju raketnog motora Rutherford. Ovaj pristup zahtijeva potpuno drugačiji pristup dizajnu od upotrebe proizvodnih tehnika poput strojne obrade. “Dio umjetnosti 3D ispisa pokušava kombinirati što više dijelova i što više složenosti unutar tih dijelova, što je suprotno od tradicionalne proizvodnje”, objasnio je Beck. "U nekim aspektima, to čini sastavljanje lakšim jer ukupno ima manje dijelova."

Prednost 3D ispisa složenih dijelova motora nije samo ušteda troškova proizvodnje, već i značajna ušteda u težini koja je važan čimbenik pri lansiranju raketa. Potpuni Rutherfordov motor teži samo 20 kg i jedan je od najboljih učinaka na tekući kisik/kerozin motori dostupni, zahvaljujući posebno dizajniranim komponentama kao što su brizgaljke koje se mogu tiskati umjesto proizveden. "Možete tiskati stvari koje ne možete proizvesti ni na koji drugi način", rekao je Beck.

Osim motora, neke druge komponente rakete poput tijela ventila također su 3D printane. Ali Beck ne vjeruje u korištenje tehnologije radi nje same, a postoji mnogo komponenti za koje nema "apsolutno nikakvog smisla" 3D ispis, poput spremnika ili nosnih konusa. Ove velike, strukturne komponente mogu se učinkovito proizvesti drugim metodama. Stoga je Rocket Lab selektivan u korištenju 3D ispisa, odlučujući se za njega samo kada ima smisla. “Brutalni smo oko toga koje dijelove ispisujemo 3D i nismo vezani za proces. Najbolji dizajn pobjeđuje.”

Brza proizvodnja kako bi prostor bio pristupačniji

Cilj ovog novog pristupa proizvodnji raketa je učiniti lansiranja dostupnim većem broju ljudi i tvrtki izvan tipične svemirske industrije. Klijenti Rocket Laba uključivali su različite organizacije poput skupine Kalifornijske srednje škole koje su izgradile vlastiti satelit, Zračnim snagama SAD-a, koje koriste lansiranja za svoj Program svemirskih ispitivanja.

"Naša opća misija je pokušati svemir učiniti dostupnim", rekao je Beck. Uz rastuće tržište za male satelite i nove inovacije za korištenje svemirskih letjelica, postoje mogućnosti za više ljudi nego ikad da budu uključeni u svemirska istraživanja ili poslovanje prilike. Ali da bi se ove ideje pokrenule, potrebno je više raketa-nosača. "Moramo biti u mogućnosti proizvesti raketu za lansiranje vrlo brzo i vrlo često", rekao je Beck. "Trenutno jedna raketa silazi s proizvodne trake svakih 30 dana."

Uz svaku raketu koja zahtijeva 10 motora, komponente motora moraju se proizvoditi u velikim količinama, uz vrlo visoke tolerancije, vrlo brzo. "Ako pogledate tradicionalne proizvodne tehnike koje biste upotrijebili u izradi raketnih motora, one ne mjerilo vrlo dobro.” Ali 3D ispis omogućuje Rocket Labu da proizvede motor otprilike svaka 24 sata u skalabilnom procesu.

U budućnosti, Rocket Lab ima još ambiciozniji vremenski okvir za proizvodnju: "Cilj nam je smanjiti se na jednu raketu svaki tjedan", rekao je Beck.

Personalizirana isporuka korisnog tereta

Ako tvrtka želi lansirati vlastitu svemirsku letjelicu, najčešća opcija koja se sada koristi je "dijeljenje vožnje" kao što je SpaceX-ov mali satelitski program u kojem se više tereta nosi na raketi i postavlja u orbitu u istom području. Ali postoje ograničenja ove metode uključujući probleme s rasporedom i ograničene mogućnosti postavljanja. Umjesto toga, Rocket Lab nudi personaliziranu metodu isporuke, u kojoj se jedan teret šalje odjednom za jednog određenog kupca.

Posjedovanje manje namjenske rakete za lansiranje omogućuje kupcima postavljanje tereta u određene orbite, kako je Beck objasnio razliku između namjenskih lansiranja i dijeljenja vožnje: "Ako ste htjeli napuniti autobus pun ljudi i odvesti ih u vinariju, onda biste otišli po veliki autobus. Da imaš jednu osobu koja samo treba preći grad, onda bi uzeo Uber.”

U usporedbi s velikim lansirnim vozilima koje koriste tvrtke poput SpaceX-a, raketna lansirna vozila daleko su manja i nude personaliziraniju uslugu. "To su različita vozila za različite poslove", rekao je Beck. "Potrebna su vam mala lansirna vozila za podizanje malih tereta i velika lansirna vozila za dizanje velikih tereta."

Namjenska lansiranja Rocket Laba koriste se za satelite visoke vrijednosti, pri čemu ih se šalje zajedno s drugim svemirskim letjelicama bi bio preveliki rizik, kao i za svemirske letjelice s osjetljivim komponentama ili one koje se odnose na nacionalne sigurnosti. Osim toga, tvrtka ima vlastitu lansirnu rampu smještenu na Novom Zelandu, prvoj komercijalnoj svemirskoj luci na južnoj hemisferi, što znači da ima potpunu kontrolu nad rasporedom svojih lansiranja. U industriji u kojoj su kašnjenja do godinu dana uobičajena, mogućnost osiguravanja pokretanja projekta prema planu velika je prednost.

Ovaj pristup ponude lansiranja malih nosivosti čini lansiranje satelita pristupačnijim širem krugu ljudi, rekao je Beck. Lansiranja Rocket Laba koštaju oko 7,5 milijuna dolara, u usporedbi s najjeftinijim alternativama za namjenska lansiranja raketa koje koštaju 32 milijuna dolara.

Najveći izazov dosad: NASA-ina misija na Mjesec

Sljedeće godine Rocket Lab će izvesti svoje najsloženije lansiranje dosad: NASA CubeSat koji će biti isporučen u orbitu oko Mjeseca. Satelit CAPSTONE prvi je korak u NASA-inoj uspostavi Mjesečev prolaz, svemirski brod u orbiti oko Mjeseca koji će služiti kao polazna mjesta za buduće misije na Mars.

Za ovaj projekt, Rocket Lab ide daleko dalje od uobičajenih lansiranja u nisku Zemljinu orbitu. Prvo će koristiti raketu Electron za lansiranje tereta u orbitu, a zatim će se odvojiti njegov satelit Photon. Satelit ima vlastiti pogonski sustav, a tijekom razdoblja od tri dana izvršit će višestruko paljenje motora kako bi polako povećao svoju orbitu. S jednim posljednjim spaljivanjem, letjelica će izvesti "trans-lunarnu injekciju" kako bi se oslobodila Zemljine gravitacije i krenula u orbitu oko Mjeseca.

Kad letjelica bude na putu prema Mjesecu, pokrenut će NASA-inu svemirsku letjelicu CAPSTONE koja će koristiti vlastite motore kako bi se polako spiralno približavala Mjesecu koristeći svoju gravitaciju. Ova vrsta misije zahtijeva ekstremni stupanj točnosti jer i najmanje odstupanje može dovesti do toga da letjelica završi stotinama milja od planirane mete. Poslužit će kao osnova za veći dio NASA-ine planirane infrastrukture oko Mjeseca. "Stvarno je važno razumjeti tu orbitu, razumjeti tu okolinu i kako do nje doći", rekao je Beck. "To je velika stvar."

Uz iznimnu potrebu za preciznošću, misija se odvija u vrlo kratkom roku jer je lansiranje planirano za početak 2021. "To je nevjerojatno brz vremenski okvir", rekao je Beck. “Općenito se misije na Mjesec mjere u milijardama dolara i desetljećima. Radimo to s desecima milijuna dolara u mjesecima. Ovo je nevjerojatna misija.”

Preporuke urednika

• Blue Origin želi lansirati rakete s novog mjesta izvan SAD-a.
• Pogledajte ovu sjajnu snimku praćenja SpaceX rakete koja se vraća kući
• Kako gledati kako SpaceX lansira moćni Falcon Heavy u petak
• SpaceX Starship raketa lansirana u prvom probnom letu, ali je eksplodirala u zraku
• Kako gledati kako SpaceX lansira rekordnu raketu Starship u četvrtak