„RocketLab“ demokratizuoja erdvę su mažesniais, pigesniais raketų paleidimais

Kai galvojate apie raketų paleidimą, tikriausiai galvojate apie tokias didžiules įmones kaip „Boeing“ ar „SpaceX“, gaminančias tokias didžiules raketas kaip „Starship“. Tačiau „Rocket Lab“ laikosi priešingo požiūrio: užuot gaminusi didesnes raketas su didesniu naudingumu, ji gamina mažesnes, lengvesnes ir pigesnes raketas. Kalbėjomės su įmonės įkūrėju Peteriu Becku apie tai, kaip „Rocket Lab“ naudoja naujas technologijas, kad erdvė būtų prieinamesnė visiems.

3D spausdinimas lengvas, didelio našumo raketinis variklis

Vienas dalykas, kuriuo „Rocket Lab“ išgarsėjo, yra 3D spausdinimo technikos naudojimas gaminant „Rutherford“ raketų variklį. Šis metodas reikalauja visiškai kitokio požiūrio į dizainą nei naudojant gamybos metodus, tokius kaip apdirbimas. „Dalis 3D spausdinimo meno yra bandymas sujungti kuo daugiau dalių ir kuo daugiau sudėtingumo tose dalyse, o tai yra priešinga tradicinei gamybai“, - paaiškino Beckas. „Kai kuriais atžvilgiais tai palengvina surinkimą, nes iš viso yra mažiau dalių.

3D spausdinimo sudėtingų variklio dalių pranašumas yra ne tik gamybos sąnaudų taupymas, bet ir svorio, kuris yra svarbus raketų paleidimo veiksnys, sutaupymas. Sukomplektuotas Rutherford variklis sveria tik 20 kg ir yra vienas iš efektyviausių skysto deguonies/žibalo. Galimi varikliai dėl specialiai sukurtų komponentų, tokių kaip purkštukai, kuriuos galima spausdinti, o ne gaminami. „Galite spausdinti dalykus, kurių negalite pagaminti kitu būdu“, - sakė Beckas.

Be variklių, 3D spausdinami ir kai kurie kiti raketų komponentai, pavyzdžiui, vožtuvų korpusai. Tačiau Beckas netiki, kad technologiją reikia naudoti jos labui, ir yra daugybė komponentų, kurių 3D spausdinimas „visiškai neturi prasmės“, pavyzdžiui, bakai ar nosies kūgiai. Šiuos didelius konstrukcinius komponentus galima efektyviai pagaminti naudojant kitus metodus. Taigi „Rocket Lab“ selektyviai naudoja 3D spausdinimą ir pasirenka jį tik tada, kai tai prasminga. „Mes žiauriai žiūrime į tai, kokias dalis spausdiname 3D, ir nesame prisijungę prie proceso. Geriausias dizainas laimi“.

Greita gamyba, kad erdvė būtų prieinamesnė

Šio naujo požiūrio į raketų gamybą tikslas – padaryti, kad paleidimai būtų prieinami daugiau žmonių ir įmonių, nepriklausančių įprastinei kosmoso pramonei. „Rocket Lab“ klientai apėmė tokias pat įvairias organizacijas kaip grupė Kalifornijos vidurinės mokyklos, kurios pastatė savo palydovą, JAV oro pajėgoms, kurios naudoja paleidimus savo kosminių bandymų programai.

„Mūsų bendra misija yra pabandyti padaryti erdvę prieinamą“, - sakė Beckas. Didėjant mažų palydovų rinkai ir naujoms erdvėlaivių naudojimo naujovėms, yra daugiau žmonių nei bet kada gali dalyvauti kosmoso tyrimuose ar versle galimybes. Tačiau norint įgyvendinti šias idėjas, reikia daugiau nešančiųjų raketų. „Turime turėti galimybę labai greitai ir labai dažnai gaminti nešančiąją raketą“, - sakė Beckas. „Šiuo metu viena raketa nuleidžiama nuo gamybos linijos kas 30 dienų.

Kiekvienai raketai, kuriai reikia 10 variklių, variklio komponentų reikia labai greitai pagaminti dideliu kiekiu, iki labai didelių leistinų nuokrypių. „Jei pažvelgtumėte į tradicines gamybos technologijas, kurias naudotumėte kurdami raketų variklius, labai gerai apskaičiuoja. Tačiau 3D spausdinimas leidžia „Rocket Lab“ gaminti variklį maždaug kas 24 valandas keičiamo dydžio procese.

Ateityje „Rocket Lab“ turės dar ambicingesnį gamybos terminą: „Siekiame kiekvieną savaitę pasiekti vieną raketą“, - sakė Beckas.

Individualus krovinio pristatymas

Jei įmonė nori paleisti savo erdvėlaivį, dažniausiai dabar naudojamas variantas yra „pasidalyti pavėžėjimu“, pvz. „SpaceX“ „smallsat“ programa kurioje daug naudingų krovinių gabenami į raketą ir iškeliami į orbitą tame pačiame regione. Tačiau šis metodas turi apribojimų, įskaitant planavimo problemas ir ribotas pateikimo parinktis. Vietoj to „Rocket Lab“ siūlo asmeninį pristatymo būdą, kai vienam konkrečiam klientui vienu metu siunčiamas vienas krovinys.

Turėdami mažesnę specialią nešančiąją raketą, klientai gali perkelti savo krovinius į konkrečias orbitas, kaip paaiškino Beckas tarp paleidimo ir pasivažinėjimo: „Jei norėtumėte prikrauti pilną autobusą žmonių ir nuvežti juos į vyno daryklą, eitumėte ir gautumėte didelis autobusas. Jei turėtumėte vieną asmenį, kuriam tiesiog reikia pervažiuoti miestą, važiuotumėte Uberu.

Palyginti su didelėmis nešančiomis raketomis, kurias naudoja tokios įmonės kaip „SpaceX“, „Rocket Lab“ raketos yra daug mažesnės ir siūlo labiau individualizuotą paslaugą. „Tai skirtingos transporto priemonės skirtingiems darbams“, - sakė Beckas. „Jums reikia mažų nešančiųjų raketų mažiems naudingiesiems kroviniams kelti ir didelių nešančiųjų raketų dideliems kroviniams kelti.

„Rocket Lab“ skirti paleidimai naudojami didelės vertės palydovams, siunčiant juos kartu su kitais erdvėlaiviais būtų pernelyg didelė rizika, taip pat erdvėlaiviams su subtiliais komponentais arba tiems, kurie yra susiję su nacionaliniais saugumo. Be to, bendrovė turi savo paleidimo aikštelę, esančią Naujojoje Zelandijoje, pirmąjį komercinį kosmodromą pietiniame pusrutulyje, o tai reiškia, kad ji visiškai kontroliuoja paleidimo grafiką. Pramonėje, kurioje dažni vėlavimai iki metų, galimybė užtikrinti, kad projektas būtų pradėtas laiku, yra didžiulis pranašumas.

Beckas teigė, kad dėl tokio mažo naudingojo krovinio paleidimo metodo palydovų paleidimas tampa prieinamesnis platesniam žmonių ratui. „Rocket Lab“ paleidimas kainuoja apie 7,5 mln. USD, palyginti su pigiausiomis specialių raketų paleidimo alternatyvomis, kurios kainuoja 32 mln. USD.

Didžiausias iššūkis: NASA mėnulio misija

Kitais metais „Rocket Lab“ atliks sudėtingiausią kol kas paleidimą: NASA „CubeSat“, kuris bus pristatytas į orbitą aplink Mėnulį. CAPSTONE palydovas yra pirmasis NASA kūrimo žingsnis Mėnulio vartai, erdvėlaivis, skriejantis orbitoje aplink Mėnulį, kuris bus būsimų misijų į Marsą vieta.

Šiam projektui „Rocket Lab“ gerokai viršija savo įprastus paleidimus į žemą orbitą. Pirmiausia jis naudos elektroninę raketą, kad pakeltų naudingąjį krovinį į orbitą, o tada jo palydovas „Photon“ atsiskirs. Palydovas turi savo varomąją sistemą ir per tris dienas jis kelis kartus sudegins variklį, kad lėtai padidintų savo orbitą. Po vieno paskutinio nudegimo laivas atliks „trans-Mėnulio injekciją“, kad išsilaisvintų nuo Žemės gravitacijos ir judėtų bei skristų į orbitą aplink Mėnulį.

Kai laivas bus pakeliui į Mėnulį, jis išskleis NASA CAPSTONE erdvėlaivį, kuris naudos savo variklius, kad lėtai skristų į Mėnulį, naudodamas savo gravitaciją. Šio tipo misijai reikalingas ypatingas tikslumas, nes dėl mažiausio nukrypimo laivas gali atsidurti šimtus mylių nuo numatyto tikslo. Tai bus daugelio NASA planuojamos infrastruktūros aplink Mėnulį pagrindas. „Tikrai svarbu suprasti tą orbitą, suprasti tą aplinką ir kaip ten patekti“, – sakė Beckas. "Tai didelis dalykas."

Be ypatingo tikslumo poreikio, misija vykdoma labai trumpu laiku, nes paleidimas numatytas 2021 m. pradžioje. „Tai neįtikėtinai greita laiko juosta“, - sakė Beckas. „Paprastai misijos į Mėnulį matuojamos milijardais dolerių ir dešimtmečiais. Mes tai darome su dešimtimis milijonų dolerių per mėnesius. Tai neįtikėtina misija“.

Redaktorių rekomendacijos

• „Blue Origin“ nori paleisti raketas iš naujos vietos už JAV ribų
• Peržiūrėkite šią nuostabią SpaceX raketos, grįžtančios namo, sekimo filmuotą medžiagą
• Kaip žiūrėti, kaip „SpaceX“ penktadienį paleis galingąjį „Falcon Heavy“.
• „SpaceX Starship“ raketa paleidžiama per pirmąjį bandomąjį skrydį, tačiau sprogsta ore
• Kaip stebėti, kaip ketvirtadienį „SpaceX“ paleido rekordinę „Starship“ raketą