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_(cropped).jpg/500px-TROPICS_Rocket_Launch_(KSC-20230507-PH-RLS01_0002-reupload)_(cropped).jpg) エレクトロン、2023年にTROPICSを打ち上げる | |
| 関数 | 小型ロケット |
|---|---|
| メーカー | ロケットラボ |
| 原産国 | ニュージーランド[1] アメリカ合衆国[2] [3] [4] |
| プロジェクト費用 | 1億ドル[5] |
| 打ち上げコスト | 約750万ドル[6] [7] |
| サイズ | |
| 身長 | 18メートル（59フィート）[8] |
| 直径 | 1.2メートル（3フィート11インチ）[9] |
| 質量 | 13.0 t (28,700 ポンド) [9] |
| ステージ | 2–3 [8] [10] |
| 容量 | |
| LEOへのペイロード | |
| 質量 |
|
| SSO へのペイロード | |
| 質量 |
|
| 関連ロケット | |
| 比較可能 | |
| 発売履歴 | |
| 状態 | アクティブ |
| 発射場 | |
| 総打ち上げ数 | 57 [あ] |
| 成功 | 53 [あ] |
| 失敗 | 4 |
| 初飛行 | 2017年5月25日 |
| 最終便 | 2024年12月14日 |
| 第一段階 | |
| 身長 | 12.1メートル（40フィート） |
| 直径 | 1.2メートル（3フィート11インチ）[8] |
| 搭載 | 9 ×ラザフォード[8] |
| 最大推力 | SL : 224.3 kN (50,400 lb f ) [8] vac : 234 kN (53,000 lb f ) |
| 比推力 | 311秒（3.05km/秒）[8] |
| 推進剤 | RP-1 /液体酸素[8] |
| 第二段階 | |
| 身長 | 2.4 m (7 フィート 10 インチ) |
| 直径 | 1.2メートル（3フィート11インチ）[8] |
| 搭載 | 1 ×ラザフォード[8] |
| 最大推力 | 25.8 kN (5,800 lb f ) [8] |
| 比推力 | 343秒（3.36km/s）[8] |
| 推進剤 | RP-1 /液体酸素[8] |
| キックステージ（オプション） – Photon | |
| 搭載 | 1 ×キュリー[10] |
| 最大推力 | 0.12 kN (27 lb f ) [10] |
| 推進剤 | 粘性液体モノプロペラント（AP、Al、ポリジメチルシロキサン）[要出典] |
| キックステージ（オプション） - フォトン（改造） | |
| 搭載 | 1 ×ハイパーキュリー[12] |
| 最大推力 | 0.4kN（90lbf ） [ 13] |
| 比推力 | 310秒（3.0km/秒）[13] |
| 推進剤 | 未指定のハイパーゴリック二元推進剤 |
エレクトロンは、アメリカの航空宇宙企業でニュージーランドに100%子会社を持つロケット・ラボが開発した2段式の部分的に再利用可能な軌道打ち上げロケットである。 [14] [15]エレクトロンは、商業用小型衛星打ち上げ市場にサービスを提供している。[16]これは、史上3番目に多く打ち上げられた小型ロケットである。そのラザフォードエンジンは、軌道クラスのロケットを動かす初の電動ポンプ給電式エンジンである。 [17]エレクトロンは、キックステージまたはロケット・ラボのフォトン宇宙船とともに飛行することが多い。このロケットは使い捨てとして設計されたが、ロケット・ラボは第1段を2回回収しており、ブースターの再利用に向けて取り組んでいる。[ 18]フライト26（F26）ブースターは、ヘリコプターによる回収が初めて試みられた。
2016年12月、エレクトロンは飛行資格を取得しました。最初のロケットは2017年5月25日に打ち上げられ、[19]宇宙に到達しましたが、地上の通信機器の不具合により軌道には乗りませんでした。[20] [21] 2018年1月21日の2回目の飛行で、エレクトロンは軌道に到達し、3つのキューブサットを展開しました。[22]エレクトロンの最初の商業打ち上げ、そして全体では3回目の打ち上げは、2018年11月11日に行われました。[23]それ以来、エレクトロンは53回の打ち上げに成功し、さらに4回の失敗があり、合計57回の打ち上げとなっています。
デザイン
エレクトロンは、 RP-1 / LOX推進剤を充填した同じ直径（1.2メートル（3フィート11インチ））の2段式ロケットを使用しています。ロケット本体は軽量の炭素複合材料を使用して作られています。[24]
両ステージとも、軌道ロケットを動かす最初の電動ポンプ給電式エンジンであるラザフォードロケットエンジンを使用している。 [17]電動ポンプはリチウムポリマー電池で駆動する。第2ステージでは3つの電池が使用され、「ホットスワップ」されており、2つの電池は消耗すると質量を減らすために切り離される。[25]第1ステージには9つのラザフォードエンジンがあり、第2ステージには真空最適化バージョンが1つある。[26] [27] [28]第1ステージエンジンは162 kN（36,000 lb f）の推力を発揮し、第2ステージは22 kN（4,900 lb f）の推力を発揮する。エンジンの部品のほぼすべては、製造工程で時間と費用を節約するために3Dプリントされている。[17] [24]
ロケットラボは、衛星ペイロードの軌道を円形にするために設計された「キックステージ」と呼ばれるオプションの第3ステージも開発しました。このステージは、衛星をより短い時間でより正確な軌道に乗せることもできます。エレクトロンのキックステージには、複数の燃焼を実行できる単一のキュリーエンジンが搭載されており、未指定の「グリーン」な二元推進剤を使用し、3Dプリントされています。これは、エレクトロンの2回目の飛行で初めて使用されました。[29]キックステージは、最大150 kg（330ポンド）のペイロードを輸送できます。[30]
ロケットラボはキックステージの派生宇宙船であるフォトンも開発しており、月面および惑星間ミッションでの使用を意図している。フォトンは最大30kg（66ポンド）の小型ペイロードを月周回軌道に打ち上げることができる。[31] [32]
エレクトロンペイロードフェアリングは、長さ 2.5 m (8 フィート 2.4 インチ)、直径 1.2 m (3 フィート 11.2 インチ)、総質量 44 kg (97 ポンド) です。
生産
主飛行構造の炭素複合材部品の製造には、従来400時間かかり、その過程では膨大な手作業が必要でした。2019年後半、ロケットラボは、エレクトロンのすべての複合材部品をわずか12時間で製造できる新しいロボット製造能力を導入しました。このロボットは、宇宙家族ジェットソンのキャラクターにちなんで「ロージー・ザ・ロボット」というニックネームが付けられました。このプロセスでは、すべての炭素繊維構造を製造できるだけでなく、部品を最終組み立てできるように切断、穴あけ、研磨も処理できます。2019年11月現在の同社の目標は、エレクトロンの製造サイクル全体をわずか7日間に短縮することです。[33] [34]
ラザフォードエンジンの生産では、エレクトロンの初期飛行以来、積層造形を多用しています。これにより、3Dプリンターの数と能力を増やすことで、比較的簡単に生産規模を拡大することができます。[33]
再利用性
2019年8月6日、ロケットラボはエレクトロンの第1段の回収と再飛行計画を発表したが、計画は2018年後半から社内で始まっていた。[35]エレクトロンはもともと小型ロケットであるため再利用可能な ロケットとして設計されていなかったが、機体に搭載されたセンサーによる過去の飛行の分析に基づいてエレクトロンの性能に対する理解が深まったため、再利用可能なロケットとして追求された。さらに、打ち上げの需要を満たすために再利用性が追求された。[36] [37]回収ハードウェアの追加質量によるペイロード容量の減少を相殺するために、エレクトロンの性能向上が期待されている。[37]
回収の初期段階には、データ収集と「ザ・ウォール」としても知られる大気圏再突入を生き延びることが含まれていた。[35] [38]次の段階では、ブースターを減速させるための空力減速装置またはバルリュートの展開が成功し、続いてパラフォイルが展開され、最後に海に着陸する必要がある。海に着陸に成功した後、ステージは船に移され、改修と再飛行が行われる。[39]ロケットラボは、大気圏再突入後にブースターを減速するために必要な空力減速装置に関する情報を公開していない。[36]エレクトロンの再利用の後期段階では、パラフォイルの使用とヘリコプターによる空中回収が行われる。空中回収が成功した後、ヘリコプターはエレクトロンを船に運び、船はステージを発射場に運び、改修と打ち上げが行われる。[35] [40]その後、ロケットラボはヘリコプターでステージをキャッチする計画を断念し、代わりに海上着陸を使用することにしました。回収されたラザフォードエンジンの1つは5回の全期間の高温燃焼テストに合格し、再び飛行する準備ができていると宣言されました。[41]ロケットラボの40回目のエレクトロンミッションでは、以前の飛行から改修されたラザフォードエンジンを再利用することに成功しました。[42] [43]
熱風減速装置
ロケットラボは再利用の可能性を調査する一方で、スペースXのような推進力による回収は行わないことを決定した。代わりに、彼らは「エアロサーマル減速」技術と呼ばれる技術で大気圏を利用してブースターを減速させる。使用される正確な方法は独自のものであるが、大気圏再突入時に適切な方向を維持することやその他の技術が含まれる可能性がある。[38] [44]
車両改造履歴
エレクトロンは当初、高度500km（310マイル）の太陽同期軌道に150～225kg（331～496ポンド）のペイロードを搭載していた。[8] [45]
再利用性を追求するため、ロケット・ラボはエレクトロンに変更を加えた。フライト6と7（「それはおかしなサボテン」と「雨を降らせろ」）では、再飛行プログラムを支援するためのデータ収集に必要な機器を第一段に搭載していた。フライト8（「ママ、手を使わずに見て」）には、ブルータスが搭載されていた。これは、再突入を研究するために第一段からデータを収集し、海への着水に耐えられるように設計された機器である。[35] [39]
フライト10（「指が足りなくなる」）では、第1段ブースターの最初の誘導再突入を可能にするために、エレクトロンの第1段のブロックが更新されました。更新には、誘導とナビゲーション用の追加ハードウェア、搭載されたフライトコンピューター、再突入中に収集されたデータの収集とライブストリーミングの両方を行うSバンドテレメトリが含まれていました。第1段には、ブースターの方向を決める反応制御システム（RCS）もありました。 [46] [47]ステージ分離後、インストールされた新しいハードウェアを使用する第1段は、再突入の準備のために180°反転しました。再突入の間中、ステージは大気圏を通って誘導され、RCSと搭載コンピューターを使用して、ベースヒートシールドがブースターを破壊から保護するために適切な方向と迎え角を保ちました。[38] [48]ブースターは減速装置を搭載していなかったにもかかわらず誘導再突入を無事に乗り切り、再突入が成功すれば計画通り時速900キロメートル（秒速250メートル、時速560マイル）で海に落下して破壊された。[38] [49]ロケットラボはステージを回収する計画はなく、代わりに再突入に成功する能力を実証したかった。[48] フライト11（「Birds of a Feather」）も同様の成功を示した。[50] [51]フライト10および11と同様の大気圏再突入テストは今後行われない予定である。[52]
フライト11 （「同じ羽根の鳥」）の後、2020年2月中旬に低高度テストが行われ、パラシュートがテストされました。2020年4月、ロケットラボは2020年3月に行われた空中回収の成功デモンストレーションを共有しました。エレクトロンの試験品がヘリコプターで投下され、パラシュートが展開されました。ロングブームを搭載したヘリコプターが1,500メートル（4,900フィート）でパラシュートのドローグラインを引っかけ、回収が成功したことを実証しました。キャッチ後、試験品は陸に戻されました。[52] [53]
フライト16 （「リターン・トゥ・センダー」）は、太平洋に着水し、第一段ブースターを回収した最初のロケットであった。[53] [54]ロケットはまた、ビデオゲーム「ハーフライフ2 」の庭の小人「ノーム・チョムスキー」の形をしたチタン製質量シミュレーターを含む30個のペイロードを太陽同期軌道に打ち上げた。[55] [56]
2020年8月、ロケットラボはエレクトロンのペイロードを225～300kg（496～661ポンド）に増加したと発表した。ペイロード容量の増加は主にバッテリーの進歩によるものである。ペイロード容量の増加により、回収技術によって追加された質量を相殺することができる。さらに、エレクトロンが消耗したときには、より多くのペイロード質量を惑星間ミッションなどに運ぶことができる。[31]
フェアリング
ロケット・ラボはまた、拡張フェアリング（標準の1.2倍）、通常の拡張フェアリング、拡張フェアリング、デュアルスタックフェアリングなど、いくつかのカスタムフェアリングも発表した。標準フェアリングの使用可能直径は1.07メートル（3.51フィート）で、拡張フェアリングの直径は1.56メートル（5.12フィート）である。[57] [58] [59] 2020年12月のSynspectiveのStriX-αミッションでは拡張フェアリングが使用された。[60]
自律飛行終了システム
ロケット・ラボは2019年12月からニュージーランドからの打ち上げ用に独自のAFTSを開発したが[61] 、米国からの最初の打ち上げではNASAの自律飛行終了ユニットを使用した[62] 。
アプリケーション
エレクトロンは、200～300 kg（440～660ポンド）のペイロードを500 km（310マイル）の太陽同期軌道に打ち上げるように設計されており、キューブサットやその他の小型ペイロードに適している。[11] 2018年10月、ロケットラボは、同社によると年間50機以上のロケットを生産できる規模の工場を開設した。[63]顧客は、同社が提供するペイロードフェアリングに宇宙船を封入することを選択できます。これは、打ち上げ直前にロケットに簡単に取り付けることができます。[64]ペイロードを軌道に乗せるための開始価格は、打ち上げ1回あたり約750万ドル、または1kgあたり25,000ドルで、この価格帯で唯一の専用サービスを提供しています。[6] [7]
ムーン・エクスプレスは、Google Lunar X Prize (GLXP)を競うために、ロケット・ラボと契約し、エレクトロンで月面着陸船（複数の打ち上げ契約があり、いくつかはGLXP後のムーン・エクスプレスの運用のために計画されている）を打ち上げた。[ 65 ]候補者のいずれも賞の締め切りに間に合わず、優勝者が決まらないまま競争は終了した。 [66] GLXPの閉鎖後もしばらくの間、ムーン・エクスプレスのエレクトロンの打ち上げは予定されていたが、2020年2月までに、エレクトロンを使用したムーン・エクスプレスの打ち上げはすべてキャンセルされた。[67]
弾道ロケット打ち上げ
2023年4月、ロケットラボは、弾道軌道上で700kgを運ぶことができるHASTE（極超音速加速器弾道試験用電子）という名の電子派生型ロケットを発表した。顧客には、MACH-TBプログラムの下で試験用ロケットの打ち上げにこのロケットを使用しているダイネティクスが含まれる。 [68]最初の打ち上げであるDYNAMO-Aは、2023年6月18日に中部大西洋地域宇宙港のLaunch Complex-2（LP-0C）から行われた。[69]
発射場
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ロケットはニュージーランドのマヒア半島にあるロケットラボ第1発射施設から打ち上げられた。 [24]発射台は遠隔地にあり、人口もまばらであるため、高頻度の打ち上げが可能となる。[24]ロケットと発射台はともに民間資金で賄われており、軌道打ち上げ作業のすべての部分が完全に民間部門によって運営されたのはこれが初めてである（他の民間宇宙飛行会社は政府機関から打ち上げ施設を借りるか、弾道ロケットのみを打ち上げている）。[24] [45]
2018年10月、ロケット・ラボは、バージニア州ワロップス飛行施設にあるバージニアスペースの中部大西洋地域宇宙港（MARS）を、米国における将来の第2の発射場として選択し、ロケット・ラボ発射複合施設2と名付けました。[70]発射複合施設2（LC-2）は、政府機関の顧客へのサービス提供が期待されています。[71]
LC-2からの最初の打ち上げは2023年1月24日に行われました。エレクトロンロケットは3つの衛星の周回に成功しました。[72]
さらに、英国宇宙庁はハイランド・アンド・アイランズ・エンタープライズ社に、スコットランドのサザーランドにあるアモイネ半島にエレクトロン発射台を開発する機会を与えている。 [73]この場所はサザーランド宇宙港と名付けられる予定である。[74]
発売履歴
エレクトロンは2017年5月以来57回飛行し、合計53回の成功と4回の失敗を記録している。これにはHASTEプログラムによる3回の弾道飛行も含まれている。「It's a Test」と呼ばれる最初のテスト飛行は地上の通信機器の不具合により失敗したが、「Still Testing」、「It's Business Time」、「This One's For Pickering」と呼ばれる後続のミッションでは複数の小型ペイロードを低地球軌道に投入した。[75] [76] 2019年8月には「Look Ma, No Hands」と名付けられたミッションで4機の衛星を軌道に乗せることに成功し、[77] 2019年10月には「As the Crow Flies」と名付けられたミッションでMāhia LC-1からの打ち上げに成功し、小型衛星とそのキックステージを400 kmの駐機軌道に展開した。[78] 2020年7月、エレクトロンロケットの13回目の打ち上げは顧客のペイロードを積んだ状態で失敗し、初飛行後初の失敗となった。[79] 2021年5月、20回目の打ち上げも失敗した。[80]
注目すべき打ち上げ
- 「まだテスト中」、エレクトロンの最初の成功した打ち上げ[81]
- ELaNa-19「これはピカリングのために」、エレクトロンの最初のNASA支援による打ち上げ[82]
- NROL-151、「Birds of a Feather」、エレクトロンの最初のNROスポンサーによる打ち上げ[83]
- 「Return to Sender」、エレクトロンの最初の海洋回収第1段階[84]
- 「ここは小さなチリだ」エレクトロンによる宇宙テストプログラムの初打ち上げ。
- CAPSTONE、エレクトロン初の月面探査機。
- HawkEye 360 Cluster 6 、「バージニア州は打ち上げ愛好家のための場所です」、中部大西洋地域宇宙港の打ち上げ複合施設 2 からのエレクトロンの最初の打ち上げ。
打ち上げ統計
参照
- 軌道ロケットファミリーの比較
- 軌道打ち上げシステムの比較
- 小型ロケット - 2,000kgを低軌道まで打ち上げることができるロケット
- ファルコン1 – SpaceXの使い捨て打ち上げシステム
- ファイアフライ アルファ – 2段式運用軌道ロケット、LEOまで約1,070kg
- ミウラ5号 – PLDスペース社の欧州軌道回収型ロケット
- Vector-R – 2段式ロケット、LEOへの60kgのペイロード
注記
- ^ ab HASTEプログラムの弾道飛行を含む。
参考文献
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、電子 (ロケット)に関連するメディアがあります。
- RocketLabUSA.com の Electron ウェブサイト
- RocketLabUSA.com の Electron ペイロード ユーザー ガイド
- YouTubeでのエレクトロン打ち上げのコンピューターシミュレーション