RocketLab demokratizē telpu ar mazākiem, lētākiem raķešu palaišanas gadījumiem

Domājot par raķešu palaišanu, jūs, iespējams, domājat par tādiem milzīgiem uzņēmumiem kā Boeing vai SpaceX, kas ražo masīvas raķetes, piemēram, Starship. Taču Rocket Lab izmanto pretēju pieeju: tā vietā, lai būvētu lielākas raķetes ar lielāku kravnesību, tā ražo mazākas, vieglākas un pieejamākas raķetes. Mēs runājām ar uzņēmuma dibinātāju Pīteru Beku par to, kā Rocket Lab izmanto jaunas tehnoloģijas, lai padarītu telpu pieejamāku visiem.

Viegla, augstas veiktspējas raķešu dzinēja 3D drukāšana

Viena lieta, ar ko Rocket Lab ir kļuvusi slavena, ir 3D drukas tehnikas izmantošana, lai ražotu savu Rutherford raķešu dzinēju. Šī pieeja prasa pilnīgi atšķirīgu pieeju projektēšanai nekā tādu ražošanas metožu izmantošana kā mehāniskā apstrāde. "Daļa no 3D drukāšanas mākslas mēģina apvienot pēc iespējas vairāk detaļu un pēc iespējas vairāk sarežģītības šajās daļās, kas ir pretējs tradicionālajai ražošanai," paskaidroja Beks. "Dažos aspektos tas atvieglo montāžu, jo kopumā ir mazāk detaļu."

3D drukāšanas sarežģītu dzinēja daļu priekšrocība ir ne tikai ražošanas izmaksu ietaupījums, bet arī ievērojams svara ietaupījums, kas ir svarīgs faktors raķešu palaišanā. Pilnīgs Rutherford dzinējs sver tikai 20 kg un ir viens no efektīvākajiem šķidrā skābekļa/petrolejas dzinēji ir pieejami, pateicoties īpaši izstrādātām sastāvdaļām, piemēram, inžektoriem, kurus var drukāt, nevis ražots. "Jūs varat izdrukāt lietas, kuras nevarat izgatavot citādi," sacīja Beks.

Papildus dzinējiem 3D tiek drukāti arī daži citi raķešu komponenti, piemēram, vārstu korpusi. Taču Beks netic tehnoloģiju izmantošanai tās labā, un ir daudz komponentu, no kuriem 3D drukāšanai nav “absolūti nekādas jēgas”, piemēram, tvertnes vai deguna konusi. Šīs lielās konstrukcijas sastāvdaļas var efektīvi ražot, izmantojot citas metodes. Tāpēc Rocket Lab selektīvi izmanto 3D drukāšanu, izvēloties to tikai tad, kad tas ir saprātīgi. “Mēs nežēlīgi izturamies pret to, kādas daļas mēs drukājam 3D formātā, un mēs neesam saistīti ar šo procesu. Labākais dizains uzvar."

Ātra ražošana, lai padarītu vietu pieejamāku

Šīs jaunās pieejas raķešu ražošanai mērķis ir padarīt palaišanu pieejamus lielākam skaitam cilvēku un uzņēmumu ārpus tipiskām kosmosa nozarēm. Rocket Lab klientu vidū ir tik dažādas organizācijas kā grupa Kalifornijas vidusskolas, kas izveidoja savu satelītu, ASV gaisa spēkiem, kas izmanto palaišanu savai kosmosa izmēģinājumu programmai.

"Mūsu vispārējā misija ir mēģināt padarīt telpu pieejamu," sacīja Beks. Pieaugot mazo satelītu tirgum un jauniem jauninājumiem kosmosa kuģu izmantošanā, pastāv iespējas vairāk cilvēku nekā jebkad agrāk iesaistīties kosmosa izpētē vai uzņēmējdarbībā iespējas. Bet, lai šīs idejas īstenotu, ir nepieciešams vairāk nesējraķešu. "Mums ir jāspēj ražot nesējraķeti ļoti ātri un ļoti bieži," sacīja Beks. "Šobrīd no ražošanas līnijas tiek nolaista viena raķete ik pēc 30 dienām."

Katrai raķetei, kurai nepieciešami 10 dzinēji, dzinēja sastāvdaļas ir ļoti ātri jāražo lielos apjomos līdz ļoti augstām pielaidēm. "Ja paskatās uz tradicionālajām ražošanas metodēm, kuras jūs izmantotu raķešu dzinēju ražošanā, tās nav mērogs ļoti labi. ” Taču 3D drukāšana ļauj Rocket Lab ražot dzinēju aptuveni ik pēc 24 stundām mērogojamā procesā.

Nākotnē Rocket Lab ir vēl vērienīgāks ražošanas laika grafiks: "Mēs cenšamies katru nedēļu sasniegt vienu raķeti," sacīja Beks.

Personalizēta kravas piegāde

Ja uzņēmums vēlas palaist savu kosmosa kuģi, visizplatītākā tagad izmantotā iespēja ir koplietošanas iespēja, piemēram, SpaceX mazā satelīta programma kurā vairākas lietderīgās kravas tiek pārvadātas uz raķetes un tiek novietotas orbītā tajā pašā reģionā. Taču šai metodei ir ierobežojumi, tostarp plānošanas problēmas un ierobežotas izvietošanas iespējas. Tā vietā Rocket Lab piedāvā personalizētu piegādes metodi, kurā vienam konkrētam klientam tiek nosūtīta viena krava.

Mazāka speciāla nesējraķete ļauj klientiem novietot kravas noteiktās orbītās, kā Beks paskaidroja atšķirību starp īpašām palaišanām un braucieniem: “Ja jūs vēlētos piekraut autobusu pilnu ar cilvēkiem un aizvest tos uz vīna darītavu, tad jūs ietu un saņemtu liels autobuss. Ja jums būtu viens cilvēks, kuram vienkārši vajadzētu tikt pāri pilsētai, jūs izvēlētos Uber.

Salīdzinājumā ar lielajām nesējraķetēm, ko izmanto tādi uzņēmumi kā SpaceX, Rocket Lab nesējraķetes ir daudz mazākas un piedāvā personalizētāku pakalpojumu. "Tie ir dažādi transportlīdzekļi dažādiem darbiem," sacīja Beks. "Jums ir vajadzīgas mazas nesējraķetes mazu lietderīgo kravu celšanai un lielas nesējraķetes lielu kravas celšanai."

Rocket Lab īpašās palaišanas tiek izmantotas augstas vērtības satelītiem, nosūtot tos kopā ar citiem kosmosa kuģiem būtu pārāk liels risks, kā arī kosmosa kuģiem ar delikātām sastāvdaļām vai tiem, kas ir saistīti ar valsts drošību. Turklāt uzņēmumam ir savs starta laukums, kas atrodas Jaunzēlandē, pirmais komerciālais kosmodroms dienvidu puslodē, kas nozīmē, ka tas pilnībā kontrolē palaišanas grafiku. Nozarē, kurā bieži notiek kavēšanās līdz pat gadam, iespēja nodrošināt, ka projekts tiek uzsākts pēc grafika, ir milzīga priekšrocība.

Šī pieeja, piedāvājot nelielas kravas palaišanas iespējas, padara satelītu palaišanu pieejamāku plašākam cilvēku lokam, sacīja Beks. Rocket Lab palaišanas izmaksas ir aptuveni 7,5 miljoni ASV dolāru, salīdzinot ar lētākajām alternatīvām īpašajām raķešu palaišanām, kas maksā 32 miljonus ASV dolāru.

Līdz šim lielākais izaicinājums: NASA Mēness misija

Nākamajā gadā Rocket Lab veiks savu līdz šim sarežģītāko palaišanu: NASA CubeSat, kas tiks nogādāts orbītā ap Mēnesi. CAPSTONE satelīts ir pirmais solis NASA izveidē Mēness vārteja, kosmosa kuģis, kas riņķo orbītā ap Mēnesi, kas kalpos kā vietas turpmākajām misijām uz Marsu.

Šajā projektā Rocket Lab ir daudz vairāk nekā tās tipiskās palaišanas zemā Zemes orbītā. Vispirms tas izmantos elektronu raķeti, lai palaistu lietderīgo kravu orbītā, un pēc tam tā fotonu satelīts atdalīsies. Satelītam ir sava piedziņas sistēma, un trīs dienu laikā tas veiks vairākus dzinēja apdegumus, lai lēnām palielinātu savu orbītu. Ar vienu pēdējo apdegumu kuģis veiks "trans-Mēness injekciju", lai atbrīvotos no Zemes gravitācijas un pārvietotos un nonāktu orbītā ap Mēnesi.

Kad kuģis būs ceļā uz Mēnesi, tas izvietos NASA CAPSTONE kosmosa kuģi, kas izmantos savus dzinējus, lai lēnām spirāli virzītos uz Mēnesi, izmantojot savu gravitāciju. Šāda veida misijai ir nepieciešama ārkārtēja precizitātes pakāpe, jo mazākās novirzes dēļ kuģis var nonākt simtiem jūdžu attālumā no paredzētā mērķa. Tas kalpos par pamatu lielai daļai NASA plānotās infrastruktūras ap Mēnesi. "Ir patiešām svarīgi izprast šo orbītu, izprast šo vidi un to, kā tur nokļūt," sacīja Beks. "Tas ir liels darījums."

Papildus ārkārtējai nepieciešamībai pēc precizitātes misija tiek īstenota ļoti īsā laikā, jo palaišana ir paredzēta 2021. gada sākumā. "Tas ir neticami ātrs laika grafiks," sacīja Beks. "Parasti misijas uz Mēnesi mēra miljardos dolāru un gadu desmitos. Mēs to darām ar desmitiem miljonu dolāru mēnešos. Šī ir neticama misija. ”

Redaktoru ieteikumi

• Blue Origin vēlas palaist raķetes no jaunas vietas ārpus ASV
• Noskatieties šo lielisko izsekošanas kadru, kurā redzama SpaceX raķete, kas nāk mājās
• Kā skatīties, kā piektdien SpaceX palaiž vareno Falcon Heavy
• SpaceX Starship raķete startē pirmajā testa lidojumā, bet eksplodē gaisā
• Kā skatīties, kā ceturtdien SpaceX palaiž rekordlielu Starship raķeti