Electron es un vehículo de lanzamiento orbital desechable de dos etapas desarrollado por Rocket Lab , un fabricante aeroespacial y proveedor de servicios de lanzamiento que cotiza en bolsa . [ 14 ] [ 15 ] Al servicio del mercado comercial de lanzamiento de pequeños satélites , [ 16 ] es el tercer vehículo de lanzamiento de carga pequeña más lanzado en la historia. Sus motores Rutherford son el primer motor alimentado por bomba eléctrica en impulsar un cohete de clase orbital. [ 17 ] Electron a menudo vuela con una etapa de apoyo o la nave espacial Photon de Rocket Lab . Aunque el cohete fue diseñado para ser desechable , Rocket Lab ha recuperado la primera etapa dos veces y está trabajando para lograr la capacidad de reutilizar el propulsor. [ 18 ] El propulsor del vuelo 26 (F26) ha presentado el primer intento de recuperación de captura por helicóptero. Rocket Lab, sin embargo, ha abandonado la idea de capturar Electron.
En diciembre de 2016, Electron completó la calificación de vuelo . El primer cohete fue lanzado el 25 de mayo de 2017, [ 19 ] llegando al espacio pero no alcanzando la órbita debido a una falla en el equipo de comunicación en tierra. [ 20 ] [ 21 ] Durante su segundo vuelo el 21 de enero de 2018, Electron alcanzó la órbita y desplegó tres CubeSats . [ 22 ] El primer lanzamiento comercial de Electron, y el tercer lanzamiento en general, ocurrió el 11 de noviembre de 2018. [ 23 ] Desde entonces, Electron ha sido lanzado con éxito 87 veces, con 4 fallas adicionales, para un gran total de 91 lanzamientos.
Diseño
El cohete Electron utiliza dos etapas del mismo diámetro ( 1,2 m (3 pies 11 pulgadas) ) rellenas de propelente RP-1 / LOX . El cuerpo principal del cohete está construido con un material compuesto de carbono ligero . [ 24 ]
Ambas etapas utilizan el motor de cohete Rutherford , el primer motor alimentado por bomba eléctrica para impulsar un cohete orbital. [ 17 ] Las bombas eléctricas se alimentan con baterías de polímero de litio . La segunda etapa utiliza tres baterías que se intercambian en caliente; dos de ellas se desechan una vez agotadas para reducir la masa. [ 25 ] Hay nueve motores Rutherford en la primera etapa y una versión optimizada para el vacío en la segunda. [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] Los motores de la primera etapa proporcionan 162 kN (36 000 lb f ) de empuje y la segunda etapa proporciona 22 kN (4900 lb f ) de empuje. Casi todas las piezas de los motores se imprimen en 3D para ahorrar tiempo y dinero en el proceso de fabricación. [ 17 ] [ 24 ]
Rocket Lab también ha desarrollado una tercera etapa opcional, conocida como la "etapa de impulso", diseñada para circularizar las órbitas de sus cargas útiles satelitales. La etapa de impulso del Electron está equipada con un único motor Curie capaz de realizar múltiples encendidos, utiliza un bipropelente "verde" no especificado y está impresa en 3D. Se utilizó por primera vez durante el segundo vuelo del Electron. [ 29 ] La etapa de impulso puede transportar hasta 150 kg (330 lb) de carga útil. [ 30 ]
Rocket Lab también ha desarrollado una nave espacial derivada de la etapa de impulso, Photon , destinada a misiones lunares e interplanetarias. Photon podrá transportar pequeñas cargas útiles de hasta 30 kg (66 lb) a la órbita lunar. [ 31 ] [ 32 ]
La cofia de carga útil del Electron tiene una longitud de 2,5 m (8 pies y 2,4 pulgadas), un diámetro de 1,2 m (3 pies y 11,2 pulgadas) y una masa total de 44 kg (97 lbm).
Producción
La fabricación de los componentes de fibra de carbono de la estructura principal de vuelo tradicionalmente requería 400 horas, con un extenso trabajo manual. A finales de 2019, Rocket Lab puso en marcha una nueva capacidad de fabricación robótica para producir todas las piezas de material compuesto para un Electron en tan solo 12 horas. El robot fue apodado "Rosie the Robot", en honor al personaje de Los Supersónicos . El proceso puede fabricar todas las estructuras de fibra de carbono, así como realizar el corte, la perforación y el lijado, de modo que las piezas estén listas para el ensamblaje final. El objetivo de la empresa, a partir de noviembre de 2019, es reducir el ciclo de fabricación total del Electron a tan solo siete días. [ 33 ] [ 34 ]
La producción de motores Rutherford utiliza ampliamente la fabricación aditiva desde los primeros vuelos del Electron. Esto permite escalar la producción de forma relativamente sencilla aumentando el número y la capacidad de las impresoras 3D. [ 33 ]
Reutilización

El 6 de agosto de 2019, Rocket Lab anunció planes de recuperación y reutilización para la primera etapa del Electron, aunque los planes habían comenzado internamente desde finales de 2018. [ 35 ] El Electron no fue diseñado originalmente para ser un vehículo de lanzamiento reutilizable , ya que es un vehículo de lanzamiento de carga pequeña , pero se optó por esta modalidad debido a una mayor comprensión del rendimiento del Electron basada en el análisis de vuelos anteriores a través de sensores en el vehículo. Además, se buscó la reutilización para satisfacer las demandas de lanzamiento. [ 36 ] [ 37 ] Para contrarrestar la disminución de la capacidad de carga útil causada por la masa adicional del hardware de recuperación, se esperan mejoras en el rendimiento de los Electron. [ 37 ]
Las primeras fases de recuperación incluyeron la recopilación de datos y la supervivencia a la reentrada atmosférica, también conocida como "El Muro". [ 35 ] [ 38 ] La siguiente fase requerirá un despliegue exitoso de un desacelerador aerodinámico o bala para frenar el propulsor, seguido del despliegue de un parapente, que concluirá con un aterrizaje en el océano. Después de un aterrizaje exitoso en el océano, la etapa se trasladaría a un barco para su reacondicionamiento y re-lanzamiento. [ 39 ] Rocket Lab no ha publicado información sobre el desacelerador aerodinámico que se requeriría para frenar el propulsor después de la reentrada atmosférica. [ 36 ] Las últimas fases de la reutilización del Electron implicarían el uso de un parapente y la recuperación en el aire por un helicóptero. Después de una recuperación exitosa en el aire, el helicóptero llevaría el Electron a un barco que llevaría la etapa al sitio de lanzamiento para su reacondicionamiento y lanzamiento. [ 35 ] [ 40 ] Posteriormente, Rocket Lab abandonó el plan de recuperar la etapa con un helicóptero y utilizará el aterrizaje en el océano en su lugar. Un motor Rutherford recuperado superó cinco pruebas de encendido a alta temperatura de duración completa y se declaró listo para volar de nuevo. [ 41 ] La 40.ª misión Electron de Rocket Lab reutilizó con éxito un motor Rutherford reacondicionado de un vuelo anterior. [ 42 ] [ 43 ]
Desacelerador aerotérmico
Rocket Lab, mientras investigaba la reutilización, decidió que no optaría por la recuperación propulsora como SpaceX . En su lugar, utilizará la atmósfera para frenar el propulsor mediante la tecnología conocida como "desacelerador aerotérmico". Los métodos exactos empleados son confidenciales, pero podrían incluir mantener la orientación adecuada al reingresar a la atmósfera y otras tecnologías. [ 38 ] [ 44 ]
Historial de modificaciones del vehículo
El Electron inicialmente tenía una capacidad de carga útil de 150–225 kg (331–496 lb) a una órbita sincrónica con el Sol de 500 km (310 mi) . [ 8 ] [ 45 ]
En busca de la reutilización, Rocket Lab ha realizado cambios en el Electron. Los vuelos 6 y 7 ("That's a Funny Looking Cactus" y "Make it Rain") contaban con instrumentos en la primera etapa necesarios para recopilar datos que ayudaran con el programa de re-lanzamiento. El vuelo 8 ("Look Ma No Hands") contaba con Brutus, un instrumento que recogía datos de la primera etapa para estudiar la reentrada y que fue diseñado para sobrevivir al amerizaje en el océano. [ 35 ] [ 39 ]
El vuelo 10 ("Running out of Fingers") tuvo una actualización de bloque en la primera etapa del Electron para permitir la primera reentrada guiada del propulsor de la primera etapa. Las actualizaciones incluyeron hardware adicional para guía y navegación; computadoras de vuelo a bordo; y telemetría de banda S para recopilar y transmitir en vivo los datos recopilados durante la reentrada. La primera etapa también tenía un sistema de control de reacción (RCS) para orientar el propulsor. [ 46 ] [ 47 ] Después de la separación de etapas, la primera etapa usando el nuevo hardware instalado giró 180° para prepararse para la reentrada. Durante toda la reentrada, la etapa fue guiada a través de la atmósfera de manera que tuviera la orientación y el ángulo de ataque correctos para que el escudo térmico de la base protegiera el propulsor de la destrucción usando RCS y computadoras a bordo. [ 38 ] [ 48 ] El propulsor sobrevivió con éxito a su reentrada guiada a pesar de no tener hardware de desaceleración a bordo y amerizó destructivamente en el océano a 900 km/h (250 m/s; 560 mph) como estaba previsto si la reentrada era exitosa. [ 38 ] [ 49 ] Rocket Lab no tenía planes de recuperar la etapa y en su lugar quería demostrar la capacidad de reentrar con éxito. [ 48 ] El vuelo 11 ("Birds of a Feather") demostró un éxito similar. [ 50 ] [ 51 ] No se esperan más pruebas de reentrada atmosférica similares a los vuelos 10 y 11. [ 52 ]
Tras el vuelo 11 ("Birds of a Feather"), a mediados de febrero de 2020 se realizaron pruebas a baja altitud para probar los paracaídas. En abril de 2020, Rocket Lab compartió la exitosa demostración de recuperación en el aire realizada en marzo de 2020. Un prototipo del cohete Electron fue lanzado desde un helicóptero y desplegó sus paracaídas. Un helicóptero con una pértiga larga enganchó una línea de frenado del paracaídas a 1500 m (4900 pies), demostrando una recuperación exitosa. Tras la captura, el prototipo fue llevado de vuelta a tierra. [ 52 ] [ 53 ]
El vuelo 16 ("Regreso al remitente") fue el primero en recuperar el propulsor de la primera etapa, con un amerizaje en el Océano Pacífico . [ 53 ] [ 54 ] El cohete también puso en órbita sincrónica con el Sol treinta cargas útiles , incluyendo un simulador de masa de titanio con la forma del gnomo de jardín "Gnome Chompski" del videojuego Half-Life 2. [ 55 ] [ 56 ]
En agosto de 2020, Rocket Lab anunció un aumento en la capacidad de carga útil del Electron a 225–300 kg (496–661 lb) . Este aumento se debió principalmente a los avances en las baterías. La mayor capacidad de carga útil permite compensar la masa añadida por la tecnología de recuperación. Además, se podría transportar más masa útil en misiones interplanetarias y otras cuando el Electron se agote. [ 31 ]
Carenados
Rocket Lab también anunció varias cofias personalizadas, incluyendo una cofia expandida (1,2 veces la estándar), una cofia expandida normal, una cofia extendida y una cofia de doble pila. La cofia estándar tiene un diámetro útil de 1,07 m (3,51 pies) mientras que una cofia expandida tiene un diámetro de 1,56 m (5,12 pies). [ 57 ] [ 58 ] [ 59 ] La misión StriX-α para Synspective en diciembre de 2020 utilizó una cofia extendida. [ 60 ]
Sistemas autónomos de terminación de vuelo
Rocket Lab desarrolló su propio AFTS para lanzamientos desde Nueva Zelanda a partir de diciembre de 2019, [ 61 ] pero para el primer lanzamiento desde EE. UU. utilizaron la Unidad Autónoma de Terminación de Vuelo de la NASA. [ 62 ]
Aplicaciones
Electron está diseñado para lanzar una carga útil de 200–300 kg (440–660 lb) a una órbita sincrónica con el Sol de 500 km (310 mi) , adecuada para CubeSats y otras cargas útiles pequeñas . [ 11 ] En octubre de 2018, Rocket Lab abrió una fábrica lo suficientemente grande como para producir más de 50 cohetes por año, según la compañía. [ 63 ] Los clientes pueden optar por encapsular su nave espacial en carenados de carga útil proporcionados por la compañía, que se pueden acoplar fácilmente al cohete poco antes del lanzamiento. [ 64 ] El precio inicial para entregar cargas útiles a órbita es de aproximadamente US$7.5 millones por lanzamiento, o US$25,000 por kg, lo que ofrece el único servicio dedicado en este rango de precios. [ 6 ] [ 7 ]
Moon Express contrató a Rocket Lab para lanzar módulos de aterrizaje lunares (se contrataron varios lanzamientos, algunos planeados para las operaciones de Moon Express después del GLXP) en un Electron para competir por el Google Lunar X Prize (GLXP). [ 65 ] Ninguno de los contendientes cumplió con el plazo del premio y la competencia se cerró sin un ganador. [ 66 ] Durante algún tiempo después del cierre del GLXP, los lanzamientos de Moon Express con Electron se mantuvieron programados, pero antes de febrero de 2020, todos los lanzamientos de Moon Express que utilizaban Electron fueron cancelados. [ 67 ]
Lanzamientos suborbitales
En abril de 2023, Rocket Lab anunció un vehículo derivado del Electron llamado HASTE ( Hypersonic Accelerator Suborbital Test Electron ) capaz de entregar 700 kg en una trayectoria suborbital. Entre sus clientes se encuentra Dynetics, que utiliza el cohete para lanzar vehículos de prueba en el marco del programa MACH-TB. [ 68 ] El primer lanzamiento, DYNAMO-A, tuvo lugar el 18 de junio de 2023 desde el Complejo de Lanzamiento-2 (LP-0C) en el Puerto Espacial Regional del Atlántico Medio . [ 69 ]
Sitios de lanzamiento

El cohete se lanza desde el Complejo de Lanzamiento 1 de Rocket Lab en la península de Māhia , Nueva Zelanda. [ 24 ] La ubicación remota y escasamente poblada de la plataforma de lanzamiento tiene como objetivo permitir una alta frecuencia de lanzamientos. [ 24 ] Tanto el cohete como la plataforma de lanzamiento fueron financiados con fondos privados, siendo la primera vez que todas las partes de una operación de lanzamiento orbital fueron gestionadas íntegramente por el sector privado (otras compañías privadas de vuelos espaciales alquilan instalaciones de lanzamiento a agencias gubernamentales o solo lanzan cohetes suborbitales ). [ 24 ] [ 45 ]
En octubre de 2018, Rocket Lab seleccionó el Puerto Espacial Regional del Atlántico Medio (MARS) de Virginia Space en las Instalaciones de Vuelo de Wallops , Virginia , como su futuro sitio de lanzamiento secundario en los Estados Unidos, llamado Complejo de Lanzamiento 2 de Rocket Lab . [ 70 ] Se espera que el Complejo de Lanzamiento 2 (LC-2) preste servicio a clientes gubernamentales. [ 71 ]
El primer lanzamiento desde LC-2 tuvo lugar el 24 de enero de 2023. Un cohete Electron puso en órbita con éxito 3 satélites. [ 72 ]
Además, la Agencia Espacial del Reino Unido está dando a Highlands and Islands Enterprise la oportunidad de desarrollar una plataforma de lanzamiento Electron en la península de A' Mhòine en Sutherland , Escocia. [ 73 ] La ubicación se llamaría puerto espacial de Sutherland . [ 74 ]
Historial de lanzamiento
El Electron ha volado 91 veces desde mayo de 2017, con un total de 87 éxitos y 4 fallos, incluidos 9 vuelos suborbitales del programa HASTE. El vuelo de prueba inicial, llamado "It's a Test", falló debido a un fallo en el equipo de comunicación en tierra, pero las misiones de seguimiento, llamadas "Still Testing", "It's Business Time" y "This One's For Pickering", entregaron múltiples pequeñas cargas útiles a la órbita terrestre baja. [ 75 ] [ 76 ] En agosto de 2019, una misión llamada "Look Ma, No Hands" entregó con éxito cuatro satélites a la órbita, [ 77 ] y en octubre de 2019, la misión llamada "As the Crow Flies" se lanzó con éxito desde Māhia LC-1 , desplegando un pequeño satélite y su etapa de impulso en una órbita de estacionamiento de 400 km. [ 78 ] En julio de 2020, el decimotercer lanzamiento del cohete Electron falló con cargas útiles de clientes a bordo, el primer fallo después del vuelo inaugural. [ 79 ] En mayo de 2021, el vigésimo lanzamiento también falló. [ 80 ]
Lanzamientos destacados
- "Todavía en pruebas", el primer lanzamiento exitoso de Electron [ 81 ]
- ELaNa-19 "This One's For Pickering ", primer lanzamiento de Electron patrocinado por la NASA [ 82 ]
- NROL-151, "Birds of a Feather", primer lanzamiento de Electron patrocinado por la NRO [ 83 ]
- "Return to Sender", la primera recuperación oceánica de Electron de la primera etapa [ 84 ]
- "Esto es como un pequeño Chile", fue el primer lanzamiento del programa de pruebas espaciales del Electron.
- CAPSTONE , el primer lanzamiento del Electron a la Luna.
- HawkEye 360 Cluster 6 , "Virginia es para los amantes de los lanzamientos", el primer lanzamiento de Electron desde el Complejo de Lanzamiento 2 en el Puerto Espacial Regional del Atlántico Medio .
Estadísticas de lanzamiento
Véase también
- Lista de lanzamientos de Electron
- Comparación de familias de lanzadores orbitales
- Comparación de sistemas de lanzamiento orbitales
- Vehículo de lanzamiento de carga pequeña : cohete capaz de elevar menos de 2000 kg a la órbita terrestre baja.
- Falcon 1 : sistema de lanzamiento desechable de SpaceX.
- Firefly Alpha : cohete lanzador de satélites pequeños de dos etapas.
- Miura 5 : cohete europeo recuperable orbital de la empresa PLD Space.
- Vector-R : vehículo de lanzamiento de dos etapas, con una carga útil de 60 kg a órbita terrestre baja (LEO).
Notas
Referencias
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- ↑ "Devolver al remitente" . Rocket Lab USA . Consultado el 1 de diciembre de 2020 .
Enlaces externos
- Sitio web de Electron en RocketLabUSA.com
- Guía del usuario de la carga útil de Electron en RocketLabUSA.com
- Simulación por ordenador del lanzamiento de un cohete Electron en YouTube
- Laboratorio de cohetes
- Sistemas de lanzamiento espacial desechables
- Vehículos de lanzamiento de microsatélites
- Vehículos de lanzamiento espacial de Nueva Zelanda
- Vehículos de lanzamiento espacial de los Estados Unidos
- Vehículos presentados en 2017
- 2017 en vuelos espaciales
- Vehículos de lanzamiento espacial privados