超小型ロケットは成長します

ワシントン—ボーイングとロッキードマーティンがロケット事業を合弁事業に統合してから何年もの間、ユナイテッドローンチアライアンスは米国の中型から大型のロケット市場をロックしていました。 SpaceXは最終的にはそれに挑戦するだろうが、その会社が国家安全保障の打ち上げ事業を勝ち取るには、訴訟を含む何年もの努力が必要だろう。 これにより、昨年の国家安全保障宇宙打ち上げフェーズ2契約を勝ち取るために、ブルーオリジンとノースロップグラマンとの競争を生き延びたSpaceX / ULA複占が生まれました。

次回、SpaceXとULAはさらに競争に直面する可能性があります。 ブルーオリジンとおそらくノースロップグラマンが将来の契約に入札する見通しに加えて、もともと小型ロケットに焦点を当てていたスタートアップは、より大きな市場への進出を模索しています。 ここ数ヶ月、RelativitySpaceとRocketLabの両方が、商業および政府の顧客向けに中級クラスのペイロードを提供できるロケットの計画を発表しました。 両社は同様の野心を共有しながら、より大型の車両を開発するために異なるアプローチを取っています。

中級クラスのワークホースの構築

同社の歴史の大部分において、ロケットラボとその創設者であるピーターベックは、最大300キログラムを低軌道に置くことができる電子よりも大きなロケットには関心を示しませんでした。 ベックがより大きなロケットについて話し合うのに最も近かったのは、デルタ4ヘビーとファルコンヘビーに類似したエレクトロンヘビーのXNUMXつの最初のステージを備えたバージョンのエレクトロンの隣に立っている自分の写真をツイートしたときでした。 それはエイプリルフールの冗談でした。

それは8,000月に変わりました。 Rocket Labは、特別買収目的会社（SPAC）との合併により公開されることを発表すると同時に、Neutronも発表しました。 そのロケットは電子よりもはるかに強力で、最大XNUMXキログラムを軌道に乗せることができます。

Neutronのイラストは、直径4.5メートルの円錐形のペイロードフェアリングを備えた比較的わかりにくい車両を示しています。 目立つのは、ファルコン9のように、第XNUMXステージの基部で折りたたまれた着陸脚のように見えることだけです（ロケットラボは、第XNUMXステージを船に着陸させて再利用する予定です）。

ただし、これらの公開画像は、Neutronの実際の形状を表すものではありません。 「あなたが見るNeutronの画像には、ちょっとした策略があります。 中性子はそのようには見えません」とベックはXNUMX月初旬に宇宙世代諮問委員会によるウェビナーで述べました。 「基本的に、私たちはいつも私たちをコピーする人々にうんざりしています。」 彼は、同社が「時間内に」Neutronの実際の設計を明らかにすると述べた。

Neutronがどのように見えるかを見せたがらないので、RocketLabがエンジンを含むロケットに関する技術的な詳細をほとんど共有していないのは当然のことです。 同社によれば、ニュートロンは電子、液体酸素、灯油と同じ推進剤の組み合わせを使用するが、ロケットの各段の性能やエンジンの数については議論していない。

Neutronの発表直後のインタビューで、Beckは、同社がElectronのRutherfordエンジン用に開発した技術を活用すると述べました。 これらのエンジンは、3D印刷とバッテリー駆動のポンプを多用し、最大56,000ポンドの推力を発生します。

ロケット開発では「エンジンは常に長い柱です」と彼は言いましたが、同社が200台以上のラザフォードエンジンを飛行した経験を強調しました。 「私たちはエンジンの作り方を知っています。 私たちは製造をスケールアップする方法を知っています。」

ベック氏は、ロケットラボがニュートロンに動力を供給するエンジンのためにラザフォードエンジン設計の少なくともいくつかの側面を組み込むことを期待していると述べた。 「私たちは燃焼安定性とインジェクターに関して多くの作業を行ったので、それらの多くはうまくスケーリングします」と彼は言いました。 その新しいエンジンも3Dプリントを利用する可能性があります。

彼が認めたXNUMXつの課題は、より大きなエンジンのターボ機械である可能性があります。 ただし、Rocket Labはエンジンのパフォーマンスを最適化しようとはしていませんが、代わりに頻繁に起動するための「主力製品」を構築しています。 「私たちにとって、エンジンから比推力の最後のXNUMX秒を抽出することは、おそらく正しい方法ではありません」と彼は言いました。 「私たちが求めているのは、最大の再利用性と最大の信頼性です。」

2024月下旬に予定されているRocketLabのSPAC合併が完了すると、Neutronの作業はハイギアに移行する可能性があります。 ベック氏は、同社はXNUMX年に最初の打ち上げを目標として、Neutronを開始する前に資金が確保されるまで待ちたいと述べた。

Rocket Labは、ElectronとNeutronを使用すると、98年の終わりまでに打ち上げられると予測されている商用および政府の衛星のXNUMX％を打ち上げることができ、Neutronは星座の展開に重点を置いていると考えています。 米国政府はすでにElectronの主要な顧客であり、NASA、宇宙軍、NRO、DARPAがすべてペイロードを打ち上げています。

同社はまた、Neutronを人格で評価する予定ですが、現在、Neutronに人を投入する計画はありません。 「私は私たちの基地をカバーしています」とベックは言いました。 「有人宇宙飛行用に評価されていないそのクラスのロケットを作ることは意味がありません。」

3Dプリントされた再利用可能なディスラプター

Relativity Spaceも小規模で始まり、Terran 1ロケットは、最大1,250キログラムを12万ドルで軌道に乗せるように設計されていました。 同社はまだテラン1を飛行していませんが、最初の打ち上げは今年後半に予定されていますが、相対性理論は、ロケットを使用してLEO星座を補充することを計画しているイリジウムやテレサットなどの衛星オペレーターからの契約を獲得しています。

650月、相対性理論は、500億ドルを調達してから半年強、これまでで最大の資金調達ラウンドである20,000億9万ドルを発表しました。 その資金は、はるかに大きなロケット、テランRの開発に向けられます。そのロケットは、ファルコンXNUMXに匹敵する容量であるLEOにXNUMXキログラム以上を配置するように設計されています。

テランRは、パフォーマンスはファルコン9と似ていますが、メタリック仕上げから上段の空力設計まで、スペースXのスターシップビークルに似ています。 そして、スターシップのように、テランRの両方のステージは再利用可能であることが意図されています。

「そのアーキテクチャは、Terran Rに多くの長期的な可能性を実際に開きます」と、Relativityの共同創設者兼最高経営責任者であるTimEllisはインタビューで述べています。 「これは、現在および今後XNUMX年間の商業市場の需要が見込まれる場所に役立ちます。」

Terran Rは、液体酸素とメタンの推進剤を使用するTerran1用に開発したAeon1エンジンのアップグレードバージョンであるAeonRエンジンを搭載します。 テランRの最初のステージには302,000つのイオンRエンジンがあり、それぞれが2024ポンドの推力を生成し、上のステージにはそのエンジンの単一の真空最適化バージョンがあります。 同社は、今年の終わりにそのエンジンのプロトタイプバージョンのテストを開始する予定です。これは、早ければXNUMX年にTerranRの最初の発売をサポートするスケジュールです。

TerranRとそのAeonRエンジンはどちらも、相対性理論の特徴となっている3D印刷を多用します。 「3Dプリントは、実際には、従来の製造では実際には存在し得なかった、はるかに優れた再利用可能なロケットを作るのに役立ちます」とエリス氏は述べています。 その技術により、同社は、従来の技術では作成できない「アルゴリズム的に生成され最適化された構造」を作成できるほか、耐熱性は高いが軽量のエキゾチックな合金を使用できます。

エリス氏は、NASAと国防総省をTerran Rの主要な顧客と見なしており、SpaceXと同様に、相対性理論を現状の混乱要因として位置付けていると述べました。 「XNUMX番目の真に破壊的でペースの速い革新的なローンチ会社を持つことに全体的な関心があります。」

アンタレスの怒り

他の小型ロケット会社は、中型以上のロケットの開発を検討しています。 アルファ小型ロケットが最初の打ち上げに近づいているファイアフライエアロスペースは、ベータと呼ばれるより大きなロケットの計画を立てていますが、同社はこの車両の設計作業を始めたばかりです。

Fireflyの最高経営責任者であるTomMarkusicは、同社が75月にXNUMX万ドルを調達した後、「長いポールがエンジンになるだろう」と語った。 「私はロケットエンジンが大好きなので、推進力は今後数か月で大きな焦点になるでしょう。これは素晴らしいことです。」

ただし、他の会社の経験には注意が必要です。 2年前、Orbital Sciences Corp.は、ULAのDelta 2の後継機として想定されていた、もともとTaurus XNUMXと呼ばれる中型ロケットの開発に着手しました。NASAの商用貨物プログラムを通じてアンカー顧客を見つけ、開発を進めることができました。現在アンタレスと呼ばれているロケットの。

アンタレスは現在、定期的にシグナスの無人宇宙補給機を宇宙ステーションに打ち上げていますが、ロケットはNASAの商業補給サービス（CRS）プログラム以外の顧客を見つけていません。

ノースロップグラマンの宇宙発射プログラムのディレクターであるカートエバリーは、10月2日の最新のアンタレス発射の前日の記者会見で、「私たちは非CRSミッションのためにアンタレスの販売を追求し続けています」と述べました。 Launch Services XNUMXの契約車両であり、他の機関の打ち上げと競合することができます。 「私たちは他の顧客とも話し合っています。」

SpaceXのような現在の競争を考えるとすでに困難であったその販売業務は、XNUMX年半ば頃にNeutronとTerran Rが導入され、低価格で同等以上のパフォーマンスを提供することで、おそらくさらに困難になるでしょう。 しかし、エバリー氏は、企業が計画していることと実際に提供していることにはしばしば違いがあると指摘しました。

「紙の上ではすべてがとてもバラ色に見えます」と彼は言いました。 「新規参入者が立ち上げられる頃には、彼らがどこに行き着くのかがわかります。 それは難しいビジネスです。」

この記事は、もともとSpaceNews誌の2021年XNUMX月号に掲載されました。

出典：https：//spacenews.com/small-launch-vehicles-grow-up/