Cohete

Lanzador espacial ligero de cohetes
Lanzador Rocket 3.0 en la plataforma de lanzamiento, en marzo de 2020
Lanzador de cohetes 3.0 en la plataforma de lanzamiento, marzo 2020
Datos generales
País de origen Estados Unidos
Constructor Espacio Astra
Primer vuelo 12 de septiembre de 2020
Estado En actividad
Lanzamientos (fallas) 2 (2)
Altura 11,6 metros
Diámetro 1,32 m
Piso (s) 2
Base (s) de lanzamiento Plataforma de lanzamiento de Kodiak
Versión descrita Cohete 3
Otras versiones Cohete 1 y 2
Carga útil
Órbita baja 200 kilogramos
Órbita sincrónica con el sol 150 kilogramos
Motorización
Ergols RP-1 / Oxígeno líquido
1 st piso 5 x Delfín (140 kN)
2 e piso 1 x éter (3,1 kN)

Rocket ( "Rocket" en inglés ) es un lanzador ligero estadounidense desarrollado por la empresa Astra Space con sede en Alameda , cerca de San Francisco ( California ). Se está desarrollando un cohete de dos etapas capaz de colocar una carga útil de 200 kilogramos en órbita baja con un costo de lanzamiento de aproximadamente US $ 2,5 millones, llamado Rocket 3.0. La compañía fue seleccionada en 2019 por DARPA (la agencia de investigación del Ejército de los EE. UU. ), Que quiere tener un lanzador ligero que pueda despegar con un aviso mínimo, desde cualquier base en los Estados Unidos . Después de dos vuelos de prueba en 2018 , Astra hizo un intento de lanzamiento orbital abortado en2 de marzo de 2020de Rocket 3.0, seguido de la destrucción del vehículo unos días después durante una prueba en tierra. Astra Space finalmente realizará su primer vuelo orbital en12 de septiembre de 2020, con su nuevo vehículo Rocket 3.1, que terminó en falla. Un segundo intento en diciembre del mismo año también fracasará, cerca del objetivo.

Histórico

Vuelos de desarrollo y prueba

Ventions LLC, una oficina de investigación y diseño, fue creada en 2005 en Alameda , una ciudad en los suburbios de San Francisco ( California ). Durante 10 años desarrolló tecnologías aeroespaciales en asociación con la estadounidense Agencia Espacial , la NASA . Enseptiembre de 2016pasa a llamarse Astra Space. Luego se dedicó a la producción de una bomba de alimentación de propulsante eléctrica que reemplazaría a la turbobomba tradicional instalada en la mayoría de lanzadores en servicio. El modelo desarrollado a alta potencia es para alimentar un motor de cohete con un empuje de 4 toneladas. El dominio de esta tecnología permitirá reducir la masa de los tanques de los lanzadores ligeros al permitir la sustitución de un sistema de combustible presurizado. La compañía está ubicada dentro de las paredes de un antiguo sitio de pruebas de la Marina de los EE. UU. Utilizado por esta última para probar sus motores a reacción. En 2018, la compañía presenta el modelo de un lanzador ligero de dos etapas.

La 20 de julio de 2018, Astra Space realiza un vuelo de prueba de su primer cohete, llamado Rocket 1.0, desde Launch Pad 2 en Kodiak Launch Base en Alaska . El vehículo despegó en medio de la niebla, lo que dificulta mucho la observación del vuelo y el resultado del vuelo es incierto. La FAA indicó que se había producido un accidente, que impidió la continuación de la misión en condiciones nominales, esto 21 segundos después del despegue de Kodiak . El cohete Rocket 1.0 está compuesto por una primera etapa de 1,14  m de diámetro, equipada con cinco motores Delphin desarrollados por la empresa, que funcionan con queroseno y oxígeno líquido , y propulsados ​​por una turbobomba eléctrica. Parece que se agregó una segunda etapa en este vuelo, aunque solo era una maqueta, no funcional. Este primer vuelo de Rocket 1.0, y solo hasta la fecha, se comercializó a un cliente no revelado, lo que también convierte a este lanzamiento en el primer vuelo comercial que despega de la base de Kodiak . La misión recibió el nombre de P120 y, a pesar del accidente tras el despegue, el cliente quedará satisfecho con el servicio ofrecido por Astra Space.

La 20 de noviembre de 2018, es decir 4 meses después del lanzamiento de Rocket 1.0, Astra Space realiza un nuevo vuelo de prueba suborbital, con un cohete llamado Rocket 2.0, que es una versión mejorada del cohete original, que tiene un casquete más voluminoso, y aún sigue equipado con un modelo de segundo piso simple, no funcional. El lanzamiento fue, como con el primero, financiado por un cliente no revelado y lanzado desde la plataforma de lanzamiento # 2 en la base de Kodiak . El vuelo del cohete 2.0 terminó en falla, y el cohete no alcanzó la altitud y el azimut objetivo de 195 ° para el despegue. Según las declaraciones de la FAA , los 5 motores Delphin de la primera etapa habrían sufrido un mal funcionamiento, y los escombros del lanzador habrían caído dentro del recinto de la base de lanzamiento, sin causar sin embargo ningún herido.

En marzo 2019, Astra Space es seleccionado junto con otros dos nuevos fabricantes de vehículos de lanzamiento, de entre más de 60 solicitantes, por DARPA (la agencia de investigación del Ejército de EE. UU. ) En una competencia para permitir que la agencia tenga un lanzador ligero que pueda despegar poco después del anuncio. de la carga útil y su destino. El mismo año, Astra Space se convertirá en la única empresa que seguirá compitiendo por DARPA , después de que la empresa Vector se declarara en quiebra y Virgin Orbit se retirara del "  DARPA Launch Challenge ". Luego, la agencia se compromete a pagar primero $ 2 millones a la empresa por la realización de un primer vuelo orbital, luego $ 10 millones por la realización de un segundo vuelo, realizado como parte del concurso. Enjulio 2019, la empresa Astra Space, que ha logrado captar US $ 100 millones de capital, se traslada a un nuevo local con una superficie de más de 23.000 m² ubicado a unos cientos de metros de su antigua ubicación. En octubre del mismo año se inauguró un complejo de lanzamiento en la base de Kodiak (Alaska) , denominado LP-3B, para ser utilizado para los lanzamientos de su nuevo lanzador orbital, recién denominado Rocket 3.0. La compañía pasará todo el año desarrollando y construyendo los sistemas de integración, propulsión de aviónica y energía para su nuevo lanzador orbital. La empresa emplea a 170 personas a principios de 2020 . La empresa, que hasta entonces no publicitaba su actividad, decide aparecer al aire libre y crea un sitio web, así como una cuenta de Twitter , enenero 2020.

Primer intento orbital (02/03/2020)

Astra Space anuncia a principios de 2020 planificar el primer vuelo orbital de su lanzador Rocket 3.0 enmarzo 2020, desde Launch Pad 3B en Kodiak Base , como parte del DARPA Launch Challenge. Esta versión del cohete Rocket tiene una primera etapa con un diámetro mayor que Rocket 1.0 y 2.0, y una segunda etapa operativa, Rocket 3.0 que ahora tiene la capacidad de alcanzar la órbita terrestre baja con una carga útil de 'cien kilogramos'. Las condiciones para ganar la competencia DARPA son las siguientes:

A bordo de este primer vuelo de Rocket 3.0 habrá cinco cargas útiles pertenecientes a DARPA , a saber, tres satélites de comunicaciones ARCE-1, desarrollado por la Universidad del Sur de Florida , un satélite militar llamado Prometheus, desarrollado por el Laboratorio Nacional de Los Alamos , y un quinto satélite perteneciente a SOARS, que es una baliza de identificación. Estos satélites apuntaban a una órbita a una altitud de 450  km , pero DARPA dijo que el lanzamiento sería exitoso incluso si las cargas se desplegaran a 150  km de distancia . La carga útil se dio a conocer en Astra el22 de enero de 2020(30 días antes de la fecha de lanzamiento para la cual el lanzador debe haber despegado), y el lanzador fue transferido por aire a Kodiak el18 de febrero de 2020. La integración de la carga útil en el lanzador se llevó a cabo al día siguiente, el carenado se cerró dos días después y el lanzador se transfirió a la plataforma de lanzamiento en23 de febrero de 2020.

Después de varios aplazamientos sucesivos del lanzamiento debido a problemas climáticos, la cuenta regresiva final comenzó el 2 de marzo de 2020en preparación para el primer vuelo orbital del lanzador desde la plataforma de lanzamiento 3B en la base de Kodiak . Sin embargo, 53 segundos antes del lanzamiento, el conteo se detiene y el lanzamiento se pospone, debido a un sensor en el lanzador que estaba enviando información que podría haber indicado un error en algunos componentes. Con esta nueva fecha límite, Astra pierde la competencia DARPA , así como el premio. Este vuelo, llamado Uno de tres ("Uno de tres"), debería haber sido seguido por otros dos vuelos orbitales, Dos de tres ("Dos de tres") y Tres de tres ("Tres de tres"), un Días después, el vuelo inaugural, desde otras bases de lanzamiento, para completar las condiciones de la competencia DARPA .

Después de varias semanas de reparaciones, el lanzador se volvió a colocar en su plataforma de lanzamiento en abril , pero parecía haber sufrido daños, y se informó que el vehículo había explotado durante una prueba para llenar los tanques en24 de abril de 2020, todavía en el sitio de lanzamiento de Kodiak . Una válvula habría permanecido abierta durante el vaciado de los tanques del lanzador, provocando su destrucción.

La 19 de junio de 2020, el Ejército de Estados Unidos anuncia que pagará a Astra Space para que ponga en órbita algunos de sus satélites, con el fin de apoyar económicamente a la empresa tras la crisis del Covid-19 . La fecha y ubicación exactas de estos futuros lanzamientos no se han publicado.

Primer vuelo orbital (09/12/2020)

Después del fracaso del primer intento, se construye un nuevo vehículo, denominado Rocket 3.1. Después de un disparo estático exitoso,16 de julio de 2020, el lanzador está preparado para su primer vuelo orbital, aún desde la plataforma de lanzamiento 3B en la base de Kodiak . El objetivo de Astra es ahora realizar tres vuelos de demostración, con el objetivo de haber alcanzado la órbita al menos una vez durante la tercera prueba. Durante este primer vuelo, Astra principalmente quiere lograr un empuje nominal de la primera etapa. El lanzador, que ya no competirá por la competencia DARPA , no tendrá la carga útil de la agencia a bordo ni ninguna otra carga útil, ya que Astra no desea arriesgar el satélite de una empresa en un vuelo tan arriesgado. Sin embargo, la segunda etapa debería situarse en una órbita de 340  km alrededor de la Tierra , con una inclinación de 86,3 °, etapa a la que se enviará una señal eléctrica simulando la separación de un hipotético satélite.

Originalmente planeado para 25 de julio de 2020, el lanzamiento se pospuso varias veces debido al clima desfavorable y la presencia de embarcaciones en la zona de lanzamiento.

La 7 de agosto de 2020, la cuenta atrás se interrumpe unos segundos antes del despegue debido a una pérdida de presión en el sistema de diluvio de agua, destinada a atenuar las ondas de choque producidas por el lanzador. La8 de agosto, el lanzamiento se pospone nuevamente para principios de septiembre. Después de otros aplazamientos, finalmente es el12 de septiembre de 2020que Rocket 3 despegará de Kodiak . Después de unos segundos de vuelo, el lanzador se desvía de su trayectoria, y el centro de control ordena la parada de los motores. El lanzador se inclina sobre sí mismo y explotará a varios cientos de metros de la plataforma de lanzamiento. Se debe hacer un nuevo intento en breve, con el lanzador Rocket 3.2 ya listo para el momento del primer vuelo.

Segundo intento (11/12/2020)

Inicialmente se planeó que el lanzador Rocket 3.2, el tercer vehículo orbital producido por la compañía, haría un nuevo intento de lanzamiento en 7 de diciembre de 2020, todavía de la base de Kodiak en Alaska . Posteriormente, el vuelo se pospuso para11 de diciembre, luego a 12, y finalmente a 15 de diciembre, debido a las malas condiciones climáticas en el sitio. Durante este intervalo, un empleado de la empresa se infectó con el virus Covid-19 , mientras el país estaba lidiando con la pandemia global. El equipo responsable de las operaciones de lanzamiento en Kodiak, compuesto por 5 personas, fue reemplazado por el equipo de reserva.

Finalmente es el 15 de diciembre de 2020a las 7:56 p.m. UT que el segundo espécimen despegó del LP-3B de la base de Kodiak para su segundo vuelo orbital. A diferencia de la primera, la órbita objetivo era la órbita sincrónica con el sol , no la clásica órbita baja . El vuelo de la primera etapa fue nominal, y esta última se separó correctamente de la segunda. La segunda etapa encendió con precisión con éxito su motor Aether, pero este último funcionó menos bien de lo esperado, debido a una mala proporción de mezcla de los propulsores, lo que impidió que el lanzador se colocara en una órbita estable. El cohete 3.2 alcanzó un apogeo máximo de 390  km y una velocidad máxima de 7,2  km / s , que es demasiado baja para realizar una órbita. Por tanto, el piso superior volvió a caer en la atmósfera terrestre.

Tras este nuevo fallo, Astra anunció la celebración de un próximo vuelo con su cuarto vehículo, el Rocket 3.3, que, a diferencia de los modelos anteriores, se lanzará con una carga útil a bordo. Se espera el lanzamiento en los próximos meses, aún desde la base de Kodiak .

Características técnicas

Lanzacohetes

El objetivo de Astra Space es realizar lanzamientos de alta velocidad a un costo de US $ 2,5 millones, tres veces menos que su principal competidor, el lanzador Electron . La compañía quiere eventualmente bajarlo a $ 1 millón gracias a una alta tasa de producción. Para conseguirlo, Astra Space impulsa al máximo la integración vertical del proceso constructivo (la mayoría de componentes son fabricados por Astra Space) y simplifica las elecciones tecnológicas que su principal competidor, Electron . La estructura del cohete, incluido el carenado , está hecha de aluminio y no de material compuesto de carbono. En el caso del carenado, la penalización de peso (20%) se compensa en gran medida según el fabricante del lanzador, al reducir el coste de fabricación. La fabricación aditiva se utiliza únicamente en la fabricación de la cámara de combustión y los álabes de la bomba ya que este proceso es considerado caro y lento por los líderes de la empresa.

La primera etapa está propulsada por 5 motores Delphin, que llevan el nombre de una deidad griega que tiene la apariencia de un delfín , que están dispuestos en un pentágono en la base del escenario. Esta es la primera vez que se ha utilizado una disposición de motores de este tipo en un lanzador orbital, los otros lanzadores que utilizan 5 motores en una primera etapa los tienen dispuestos en cruz (como en Saturno V, por ejemplo). Estos motores tienen la característica notable de ser propulsados ​​por electrobombas, que sustituyen así a las tradicionales turbobombas, mucho más pesadas. Sin embargo, no es el primer lanzador en utilizar este tipo de tecnología, el cohete Electron ocupa este lugar. Los motores Delphin queman una mezcla de queroseno (tipo RP-1) y oxígeno líquido , y producen un empuje total de 140  kN en el despegue (empuje unitario de 28  kN ). La primera etapa está hecha de aluminio, lo que explica el color metálico brillante del lanzador en el campo de tiro. Los cinco motores Delphin están protegidos por una simple manta térmica amarillenta que rodea la boquilla, lo que permite que Astra Space evite la construcción de protecciones de aluminio convencionales. Este proceso también se utiliza en lanzadores como la Gran Marcha China.

La segunda etapa es propulsada por un solo motor de cohete Aether ("Ether" en francés), que produce un empuje en un vacío de 3,1  kN . El motor parece funcionar con la presión de los tanques , no con las bombas turbo . Al igual que la primera etapa, funciona con queroseno tipo RP-1 (ubicado en el tanque superior) y oxígeno líquido (ubicado en el tanque inferior). El escenario está completamente encerrado en el cono aerodinámico que conecta el primer escenario al carenado. Esta cubierta, al igual que la segunda etapa, también está fabricada en aluminio. Tiene varios agujeros pequeños perforados en la parte superior, permitiendo que el aire contenido en el carenado escape a medida que el lanzador gana altura.

El lanzador completo tiene 11,6 metros de altura, con un diámetro de 1,22 metros. Puede colocar en órbita baja entre 75 y 200 kilogramos.

Instalaciones

Astra Space quería simplificar el lanzamiento de Rocket tanto como fuera posible. El lanzador se produce por primera vez en sus instalaciones en Alameda , un suburbio de San Francisco , antes de ensamblarlo y prepararlo para el vuelo en el lugar. Las pruebas de encendido del motor del lanzador también se llevan a cabo in situ. Luego, el lanzador se transfiere por avión en un contenedor simple a su sitio de lanzamiento. Por el momento, solo la base de Koadiak puede acomodar a Rocket (permitiendo alcanzar órbitas polares y sincrónicas con el sol ), pero se planean otros vuelos desde las bases de Wallops y las Islas Marshall . El kit de lanzamiento de cohetes podría compararse con la unidad de lanzamiento móvil desarrollada por CNES para sus lanzamientos de cohetes con sonda en la Antártida , lo que permite que se despliegue en poco tiempo a cualquier lugar del planeta. Un equipo muy reducido (16 personas para Rocket) es suficiente para instalar el lanzador en su plataforma de lanzamiento gracias a una rampa portátil, y para fijar el lanzador en su plataforma de lanzamiento, también móvil. Estas tecnologías ayudan a satisfacer las necesidades del Ejército de los Estados Unidos , que quiere un lanzador pequeño que se pueda disparar muy rápidamente desde cualquier base de los Estados Unidos . La plataforma de lanzamiento está equipada con 5 conductos de evacuación de gases, una torre de servicio que permite abastecer de combustible al lanzador y abrazaderas que permiten retener el lanzador antes del despegue.

Rocket 3 se instala verticalmente 1 hora antes del lanzamiento, y se pueden agregar cargas útiles al lanzador hasta 2 horas antes del lanzamiento. El lanzador se carga con combustible desde 45 minutos antes del despegue, luego el sistema de diluvio de agua se activa unos segundos antes de que se enciendan los motores.

Cabe señalar que los dos lanzamientos de Rocket 1.0 y 2.0 se llevaron a cabo desde el LP-2 en la base de Kodiak , porque Astra Space aún no tenía su unidad de lanzamiento móvil disponible en ese momento.

Perfil de vuelo

Nota: Este perfil de vuelo corresponde al lanzamiento de Rocket 3.1.

Etapas de vuelo Tiempo después del despegue
Despegar T + 0 s
Extinción de la primera etapa T + 138 s
Expulsar la cubierta del lanzador T + 140 s
Separación del primer piso T + 147 s
Encendido de segunda etapa T + 152 s
Extinción de segunda etapa T + 528 s
Separación de carga útil T + 531 s

Lista de lanzamientos

Tabla actualizada el 4 de febrero de 2020.

Éxito Vuelo n ° Número

lanzacohetes

Fecha de lanzamiento

(UTC)

Base de lanzamiento Carga (s) Tipo Orbita Notas
- 1.0 21/07/ 2018 LP-2, Kodiak - Vuelo de prueba Suborbital Falla  : Pérdida del cohete en vuelo.

Vuelo de cohete único 1.0

- 2.0 29 de / 11/ 2018 LP-2, Kodiak - Vuelo de prueba Suborbital Falla  : la propulsión fue más corta de lo esperado

Vuelo único del cohete 2.0

~ - 3,0 02 / -03 / 2020 LP-3B, Kodiak ARCE-1A, 1B y 1C

Prometeo

Se dispara

Satélites

la DARPA

OBT (LEO)  Vuelo cancelado : El despegue se canceló 53 segundos antes del vuelo.

El lanzador fue destruido durante una prueba en tierra.

Primer intento de vuelo orbital del cohete 3

La misión fue nombrada una de tres

1 3.1 12/09/ 2020 LP-3B, Kodiak Alguna - OBT (LEO) Falla  : El lanzador explotó en el suelo después del corte.

motores automáticos en vuelo. Primer vuelo orbital de un cohete.

2 3.2 16/12 / 2,020 LP-3B, Kodiak Alguna - OHS (SSO) Fallo  : Proporción de la mezcla de propulsores inferior a la esperada.

La segunda etapa no alcanzó la velocidad orbital .

- 3 3.3 ?? / ?? / 2021 LP-3B, Kodiak desconocida ? OHS (SSO) El primer vuelo de Rocket con carga útil

Galería

Notas y referencias

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Ver también

Artículos relacionados

enlaces externos