Rocket Lab tem como objetivo vencer corrida de lançamento do Cubesat

Peter Beck, CEO da Rocketlab

Peter Beck, CEO da empresa privada de voos espaciais Rocket Lab, segurando um motor Rutherford e ao lado de um Foguete Electron. (Crédito da imagem: Phil Walter / Staff / Getty Images)

A Rocket Lab está se dedicando a lançar pequenos satélites de maneira econômica e eficiente - uma capacidade que a empresa americana acredita que a crescente indústria de voos espaciais privados precisa desesperadamente.

Pequenos satélites , alguns do tamanho de uma lancheira, estão revolucionando a forma como as pessoas coletam dados sobre a Terra e podem ser o futuro das comunicações globais.



O modelo de negócios da Rocket Lab é um pouco parecido com o de Henry Ford quando ele começou a vender o Modelo T: mantenha a máquina simples, produza muitos deles e mantenha-os acessíveis. Peter Beck, o proprietário da empresa, disse à Space.com que gostaria de chegar a um ponto em que a Rocket Lab lance um de seus pequenos foguetes de satélite feito sob medida cerca de uma vez por semana. E assim como Henry Ford (que nem quis fazer cores diferentes do Modelo T), Beck disse que até que essa meta básica seja atingida, ele não tem planos de diversificar os serviços da empresa. [Questionário de satélite: quão bem você sabe o que está orbitando a Terra? ]

“Geralmente, quando as pessoas vêm até nós e querem que nos envolvamos em outros projetos, não o fazemos, simplesmente porque o que estamos tentando fazer aqui é muito importante”, disse Beck. 'Quem sabe o que o futuro reserva, mas estamos focados em colocar este veículo de lançamento no mercado e, com sorte, libertar o mundo dos pequenos satélites.'

Os dois estágios Foguete de elétron , projetado e construído pelo Rocket Lab, transporta cargas úteis de até cerca de 500 libras (225 kg), com uma carga útil nominal de cerca de 330 libras. (150 kg). Ele vai decolar da instalação de lançamento privada da empresa em uma parte remota da Nova Zelândia.

Beck disse que o Rocket Lab está a caminho de fazer seus primeiros lançamentos de teste este ano. O segundo estágio monomotor do Electron foi qualificado para voo, mas o primeiro estágio (que usa nove motores) não. A empresa já tem contratos com quatro clientes, incluindo a NASA, e planeja começar a entregar esses contratos em 2017, de acordo com Beck. Por exemplo, o Rocket Lab está programado para lançar duas missões lunares em 2017 para a empresa Moon Express, que está tentando ganhar o Google Lunar X Prize de $ 30 milhões.

Um único vôo custa atualmente NZ $ 7,6 milhões (cerca de US $ 5,5 milhões nas taxas de câmbio atuais). Para efeito de comparação, cada lançamento do foguete Falcon 9, muito maior e mais poderoso da SpaceX, custa atualmente cerca de US $ 60 milhões.

Pelo menos 17 outras empresas em todo o mundo estão trabalhando em veículos lançadores da mesma classe do Electron (isto é, eles carregam cargas úteis pesando no máximo cerca de 1.100 libras ou 500 kg). Três outras anunciaram que tentarão fazer seus primeiros voos em 2017, e duas dessas empresas também estão sob contrato com a NASA para voar uma carga útil até o final de 2018. No momento, o Rocket Lab está programado para ficar meio passo à frente de seus concorrentes, mas qualquer um que acompanhe o voo espacial sabe que os prazos mudam rapidamente nesse setor.

Embora a privatização da indústria espacial tenha prometido um caminho mais fácil para o lançamento comercial, o espaço continua sendo um lugar incrivelmente difícil e caro de se chegar, disse Beck em um comunicado no site da empresa. O Electron possibilita que continuemos a executar nossa visão para permitir um acesso mais fácil ao espaço. '

A pequena revolução sat

Enquanto alguns satélites são maiores do que uma caminhonete, os menores (chamados cubosats) não são maiores do que uma lancheira. Pequenos satélites estão sendo usados ​​para uma ampla gama de aplicações, incluindo imagens da Terra, rastreamento do clima e experimentos científicos de microgravidade. Enxames de pequenos satélites podem até ser usados ​​para redes de comunicação. Satélites pequenos são muito mais baratos de construir e lançar; essa sobrecarga reduzida significa que a espaçonave bantam pode ser substituída mais cedo se quebrar ou se seus proprietários quiserem atualizá-la.

A empresa Planet, sediada em San Francisco, ex-Planet Labs, está usando pequenos satélites personalizados para criar imagens de 85% da massa terrestre em alta definição, várias vezes por mês. O carvão da empresa deve, eventualmente, representar 100 por cento da massa de terra da Terra diariamente. De acordo com o site da Planet, essas imagens podem ser usadas para uma série de coisas, incluindo monitoramento de incêndios florestais, furacões e outros desastres naturais, bem como padrões climáticos mais amplos. As imagens podem revelar a taxa de desenvolvimento urbano ou decadência e outros fatores que podem influenciar várias indústrias; os satélites também podem fornecer uma visão das operações de desmatamento e mineração (legais ou ilegais). [ Planet's Cubesat Fotos da Terra vista do espaço (Galeria) ]

Com os avanços modernos da fotografia, o Planet pode fazer com que sua tecnologia de imagem de alta resolução caiba dentro de um satélite do tamanho de uma caixa de sapatos. A empresa imagina grandes áreas colocando vários satélites em órbita ao mesmo tempo, portanto, o volume é importante. O planeta atualmente tem mais satélites de propriedade privada em órbita do que qualquer outra empresa na Terra, com 60. Um porta-voz da empresa disse que, para cumprir seu objetivo de obter imagens de toda a massa terrestre a cada dia, a empresa está trabalhando para manter uma constelação de 150 satélites de imagem .

Para colocar pequenos satélites em órbita, empresas como a Planet tiveram que pegar uma carona no topo de grandes foguetes carregando cargas adicionais muito maiores, efetivamente pegando carona em seu caminho para o espaço. Por exemplo, os cubos-gatos do planeta pegaram uma carona com carga indo para o Estação Espacial Internacional , e então colocado em órbita da ISS. Essas missões de carga fornecem à Planet oportunidades relativamente frequentes de 'testar novas tecnologias em órbita', disse um porta-voz da empresa à Space.com. Mas, a estação não está na órbita primária que o Planeta usa para seus satélites, então a empresa precisará contar com outros fornecedores de lançamento para atingir seus objetivos. (A empresa também lançou satélites no Polar Satellite Launch Vehicle da Índia).

“Na Planet, mantemos um manifesto de lançamento diversificado para mitigar os riscos inerentes à indústria de lançamento”, escreveu Mike Safyan, diretor de lançamento da Planet, em uma postagem de blog no o site da empresa . 'Os lançamentos podem atrasar vários meses ou mesmo anos. Os lançamentos também correm o risco de falhar (temos 2 falhas de lançamento em nosso currículo). Em reconhecimento de como o lançamento pode ser imprevisível, nos envolvemos com provedores de lançamento de todo o mundo para tentar encontrar várias oportunidades de lançamento para nossos satélites - em essência, colocando muitos ovos em muitas cestas. Continuamos agnósticos quanto ao veículo de lançamento ou parceiro de lançamento específico com quem trabalhamos; é mais sobre como encontrar lançamentos para a órbita certa e no prazo certo a um preço razoável. '

Outras empresas e cientistas que desejam lançar pequenos satélites também estão sujeitos às restrições de disponibilidade de voo, custo e destino orbital.

'Os cubosat e pequenos engenheiros e cientistas de satélites estão chegando com missões que justificam voar em órbitas únicas e em altitudes que não estão disponíveis se voarmos apenas como cargas secundárias', Garrett Skrobot, lidera o lançamento educacional de nanossatélites, ou ELaNa, missão para o Programa de Serviços de Lançamento da NASA, disse em uma declaração da agência . 'Esses ainda são satélites experimentais, mas a tecnologia que estão empregando é madura o suficiente para ser usada nessas novas formas.'

Em 2017, o primeiro lançamento do Rocket Lab para o cliente levará os satélites do planeta em órbita. (Os clientes não precisam pagar por um lançamento completo do Rocket Lab sozinhos, no entanto. Enviar um único cubo em uma missão compartilhada começa em $ 50.000). Se a Rocket Lab atingir sua meta de lançar cerca de um foguete por semana, isso significaria que uma empresa como a Planet teria mais oportunidades de enviar satélites ao espaço. O foguete Electron dedicado também significaria mais controle sobre quando eles serão lançados e para onde irão.

Uma das principais razões pelas quais o Rocket Lab pode prometer essa alta frequência de vôo é que a empresa possui seu próprio alcance de lançamento, recentemente concluído, na Península da Mahia, na costa nordeste da Ilha Norte da Nova Zelândia. É relativamente desprovido de tráfego aéreo e marítimo, especialmente em comparação com lugares como a Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral, na Flórida, e a Base da Força Aérea de Vandenberg, algumas horas ao norte de Los Angeles, disse Beck.

O Rocket Lab anunciou a conclusão das instalações em 27 de setembro. A empresa é licenciada pela Administração Federal de Aviação dos Estados Unidos para lançar a cada 72 horas, disse Beck. (Como a empresa está sediada nos Estados Unidos, ela deve receber aprovação de voo da FAA e da agência espacial da Nova Zelândia).

Beck é originário da Nova Zelândia, embora diga que é apenas uma coincidência ele ter escolhido sua terra natal como local do complexo de lançamento. Ele estava procurando um local onde os lançamentos pudessem acontecer com frequência, com a opção de agendar um lançamento em curto prazo (semanas ou dias, em vez de meses ou anos).

Por ter sua própria fúria de lançamento, Rocket Lab também é capaz de reduzir o custo de um lançamento.

'Há um custo embutido na construção [da faixa], mas depois disso é apenas manutenção', disse Beck. Em contraste, usando as instalações de lançamento em um lugar como Cabo Canaveral podem agregar algo em torno de US $ 1 milhão por tentativa de lançamento porque exigem o apoio de uma grande instalação destinada a lançar foguetes muito grandes, acrescentou.

'Não é que eles sejam ineficientes', disse Beck. 'É apenas & hellip; a infraestrutura de alcance é dimensionada para veículos que são totalmente diferentes [dos nossos], e missões totalmente diferentes do que temos. '

A partir de seu complexo de lançamento, o Rocket Lab pode enviar foguetes ao espaço em uma ampla variedade de ângulos, desde retos até 39 graus (este é o maior alcance de qualquer complexo de lançamento no mundo, de acordo com Beck). O foguete pode colocar cargas úteis em uma órbita sincronizada com o sol, o que significa que o satélite voa sobre diferentes seções da Terra aproximadamente no mesmo horário solar todos os dias (o que significa que o sol está na mesma posição no céu). Isso pode ser útil para imagens de satélites da Terra porque fornece as mesmas condições de iluminação em diferentes áreas e ao longo de vários dias. Os satélites do planeta voarão principalmente em órbitas sincronizadas com o sol, disse o porta-voz da empresa.

Uma foto aérea do Rocket Lab

Uma foto aérea do local de lançamento concluído do Rocket Lab na Nova Zelândia.(Crédito da imagem: Rocket Lab)

O site do Rocket Lab declarou a instalação de lançamento o primeiro complexo de lançamento espacial orbital privado do mundo. Blue Origin, a empresa administrada pelo bilionário fundador da Amazon.com Jeff Bezos, concluiu os lançamentos suborbitais de seu alcance privado no Texas, enquanto a SpaceX está trabalhando em um alcance orbital particular no Texas também. A corrida começou para ver quem é o primeiro alcance operacional.

O foguete Electron

Os motores Rutherford do Electron têm o nome do cientista neozelandês Ernest Rutherford, que ganhou o Prêmio Nobel de Química em 1908, em parte por seu estudo de elementos radioativos.

Cada motor Rutherford tem apenas cerca de 2,5 pés (0,75 metros) de comprimento e gera cerca de 5.000 libras. de impulso. O primeiro estágio do foguete Electron usa nove motores para tirar o foguete da superfície da Terra, e o segundo estágio usa um único motor que é feito sob medida para operar no vácuo do espaço e colocar a carga em órbita. O primeiro estágio do Electron terá que ser qualificado para vôo antes que o Rocket Lab possa conduzir seu primeiro teste de lançamento.

Beck disse que quase todos os aspectos do projeto e construção do foguete Electron são feitos internamente; apenas alguns detalhes, como usinagem de algumas peças, são feitos externamente. Essencialmente, disse ele, as matérias-primas entram e os foguetes saem.

A carenagem de carga útil (a carcaça que contém tudo o que o foguete está enviando para o espaço) é feita de fibra de carbono, que é durável, mas leve, ajudando a reduzir ainda mais o custo. Muito do motor é feito por meio da manufatura aditiva, uma categoria que inclui a impressão 3D. O termo se refere às peças de foguete construídas pela adição de camada sobre camada. De acordo com o site da empresa, o Rutherford é o 'primeiro motor de oxigênio / hidrocarboneto [combustível] a usar manufatura aditiva para todos os componentes primários do combustor e do sistema de fornecimento de propelente.' [ Impressão 3D no espaço: uma nova dimensão (galeria de fotos) ]

Beck disse que ele e sua equipe começaram a projetar o Electron com 'uma folha de papel absolutamente nova', o que significa que eles não eram obrigados a usar nenhuma peça ou processo previamente estabelecido. Cada peça do foguete poderia ser projetada do zero, da maneira que melhor atendesse aos objetivos da empresa.

'Tomamos decisões nem sempre com base no desempenho, mas no custo e na capacidade de fabricação', disse ele. “Não aprendemos como fazer toda a impressão 3D e manufatura aditiva de estruturas altamente estressadas para nos divertir. Fizemos isso porque era a única técnica de fabricação que iria reduzir o preço e aumentar o desempenho do motor que estava lá fora. '

Beck disse que o projeto do Electron também possibilita a fabricação de foguetes em um movimento relativamente rápido. Nenhuma parte do veículo é reutilizável - todas as partes são descartadas após um voo - portanto, se a Rocket Lab quiser atender aos clientes cerca de uma vez por semana, a empresa precisará fabricar foguetes na mesma taxa.

Um relatório anual sobre o estado da indústria da Satellite Industry Association (SIA) destacou quatro pequenos fornecedores de lançamento de satélites que estão programados para fazer seus primeiros lançamentos em 2018. Duas dessas empresas, como a Rocket Lab, garantiram um contrato de lançamento com a NASA sob o contrato de serviços de lançamento de classe de risco (VCLS): Virgin Galactic e Firefly.

A Virgin Galactic é apoiada pelo empresário bilionário Richard Branson e também pretende vender viagens comerciais ao espaço suborbital para humanos; a empresa planeja lançar pequenos satélites usando seu Foguete lançador um que sai de baixo de um 747 modificado, apelidado de Cosmic Girl. Firefly é uma startup não muito diferente do Rocket Lab, que se dedica inteiramente a pequenos veículos de lançamento de satélites; a empresa recentemente dispensou toda a sua equipe depois que um financiador em potencial desistiu de uma rodada de financiamento recente.

O relatório da SIA também mostra que os voos do Rocket Lab vão custar menos do que os da Virgin Galactic ou Firefly porque seu tamanho de carga é menor. Quando o custo é calculado por quilograma lançado, no entanto, o Rocket Lab cobra significativamente mais: $ 32.667 por kg, em comparação com $ 20.000 / kg para Firefly e $ 25.000 / kg para Virgin Galactic.

NASA tem mais de 50 cubosats programado para lançamento nos próximos três anos, e os contratos VCLS irão 'demonstrar uma capacidade de lançamento dedicada para cargas úteis menores que a NASA prevê que exigirá em uma base recorrente para futuras missões científicas SmallSat e CubeSat', de acordo com o relatório da SIA.

Foco de laser

Outras empresas privadas de voos espaciais tendem a diversificar seus portfólios. Por exemplo, a Blue Origin testou o lançamento de seu veículo suborbital New Shepard e está trabalhando em um foguete orbital conhecido como New Glenn. A empresa também está alugando seu motor BE-4 para a United Launch Alliance (ULA) para uso no foguete Atlas V desta última.

Mas Beck disse que não tem interesse em fazer mais do que a missão central que o Rocket Lab se propõe a cumprir. A empresa não tem planos de alugar o local de lançamento, vender seus motores para outro fornecedor, construir diferentes tipos de veículos de lançamento, ou mesmo fazer variações no Electron com diferentes configurações de motor, disse ele.

Apesar do crescente sucesso de outros provedores de voos espaciais privados e do foco do Rocket Lab em sua missão principal, é provável que haja obstáculos no caminho para a empresa. A SpaceX, que já fez muitos lançamentos bem-sucedidos para a NASA e outros clientes, experimentou duas anomalias de foguetes no último ano e meio; O programa de voos espaciais humanos da Virgin Galactic sofreu um acidente fatal em 2014; e o provedor de lançamento privado Orbital ATK está apenas agora colocando seu foguete Antares de volta ao vôo, dois anos após uma anomalia explosiva durante a decolagem. Mesmo quando a vida humana não está envolvida, os acidentes de voos espaciais são frequentemente catastróficos: a destruição de complexos de lançamento pode custar milhões para consertar e causar contratempos para voos futuros, e cargas úteis de clientes que podem ter levado anos (e muitos milhões de dólares) para serem construídas podem ser perdidas .

'Somos muito realistas sobre isso', disse Beck. 'Estamos tentando construir o veículo de lançamento mais confiável. E eu acho que a confiabilidade vem com a frequência. Quanto mais veículos de lançamento você lançar, maior será a confiabilidade do & hellip; Essa é uma das razões pelas quais temos um programa de teste de três voos antes de voarmos com os clientes. Esperançosamente, eliminaremos algumas dessas falhas antes de colocarmos os clientes a bordo. '

Essas perdas catastróficas podem ser desanimadoras para alguns aspirantes a empreendedores. Mas Beck disse que sua estratégia é não se demorar nos obstáculos e ter fé em sua equipe e na máquina que projetaram.

“As barreiras para a entrada neste mercado são enormes e acho que se alguém se sentasse e as anotasse todas, ninguém jamais abriria uma empresa de foguetes. Ninguém jamais iria para o espaço ', disse Beck. 'Eu acho que você apenas tem que levar essas coisas na esportiva.'

Nota do Editor: Esta história afirmava anteriormente que existem pelo menos 17 outras empresas nos EUA. trabalhando em veículos de lançamento na mesma classe que Electron. A história foi corrigida para dizer que essas empresas estão localizadas em todo o mundo , não exclusivamente nos EUA

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