Primer lanzamiento del pequeño cohete Electron

El 25 de mayo de 2017 a las 04:20 despegaba desde la rampa de lanzamiento RLLC 1 (Rocket Lab Launch Complex 1) de la península de Mahia (Nueva Zelanda) el primer cohete Electron de la empresa Rocket Lab. Este vuelo de prueba no llevaba carga útil, sino un conjunto de instrumentos situados en la segunda etapa denominados colectivamente como It’s a Test. Lamentablemente el cohete no alcanzó la velocidad orbital por culpa de un fallo todavía no aclarado y describió una trayectoria suborbital con un apogeo aproximado de cien kilómetros antes de volver a caer. La órbita prevista era de 300 x 500 kilómetros de altura y 83º de inclinación. Este ha sido el 28º lanzamiento orbital de 2017 y el 2º fallido.

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Primer lanzamiento del Electron (Rocket Lab).

Cohete Electron

Electron es un pequeño lanzador de dos etapas de 17 metros de longitud y 1,2 metros de diámetro capaz de situar 225 kg en una órbita baja de 300 kilómetros de altura y 45º de inclinación o 100 kg en una órbita heliosíncrona de 500 kilómetros de altura. Usa queroseno (RP-1) y oxígeno líquido en sus dos etapas y su masa al lanzamiento es de 12,5 toneladas. La primera etapa posee nueve motores Rutherford con un empuje total de 162 kN y un impulso específico (Isp) de 303 segundos. La segunda etapa usa un solo motor Rutherford Vacuum adaptado al vacío con un empuje de 22 kN y 330 segundos de Isp. Los motores Rutherford emplean motores eléctricos y baterías de ion litio para su funcionamiento.

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Cohete Electron (Rocket Lab).
Capacidad de carga del Electron (Rocket Labs).
Capacidad de carga del Electron (Rocket Lab).

La primera etapa tiene 12,1 metros de longitud y una masa en seco de 950 kg y es capaz de llevar 9.250 kg de combustible. Funciona durante 2,5 minutos. La segunda etapa tiene una longitud de 2,1 metros y una masa en seco de 250 kg y lleva 2.150 kg de combustible. Rocket Lab ha empleado materiales compuestos y técnicas de impresión 3D para abaratar el coste de la construcción del vector. El motor Rutherford es el único en servicio que tiene todas sus partes principales fabricadas mediante impresión 3D (Rocket Lab afirma que la impresión de un motor tarda unas 24 horas).

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Disposición de los nueve motores de la primera etapa (Rocket Lab).
Segunda etapa del Electron (Rocket Labs).
Segunda etapa del Electron (Rocket Lab).
Motor Rutherford (Rocket Labs).
Motor Rutherford (Rocket Lab).

La empresa Rocket Lab fue fundada en 2007 por el neozelandés Peter Beck como una empresa estadounidense con una filial en Nueva Zelanda, ya que en este país es donde se situaría la primera rampa de lanzamiento del Electron. En 2009 se lanzó desde Nueva Zelanda el pequeño cohete geofísico Ātea 1 (‘espacio’ en idioma maorí). Tras esta única prueba Rocket Lab recibió el apoyo de Lockheed Martin y los militares norteamericanos con la agencia DARPA a la cabeza para desarrollar nuevas tecnologías asociadas con pequeños lanzadores de nanosatélites a través del contrato ORS (Operationally Responsive Space Office) del gobierno de EEUU.

El Electron nació como un pequeño lanzador destinado a hacerse con una parte del suculento mercado internacional de pequeños satélites (principalmente cubesats) que se prevé crecerá de forma espectacular durante los próximos años. Por su similitud con los lanzadores de SpaceX el Electron ha sido apodado el ‘pequeño Falcon 9′. Además del complejo de lanzamiento en la península de Mahia, en el futuro Rocket Lab quiere lanzar el Electron desde Birdling’s Flat —también en Nueva Zelanda— y desde Alaska y Cabo Cañaveral en Estados Unidos. La rampa de lanzamiento en la península de Mahia dispone de una plataforma de 50 toneladas y el cohete se lleva en horizontal colgado de un transporte. El control de la misión está situado en Auckland. Rocket Lab oferta un lanzamiento del Electron por 5 millones de dólares y la puesta en órbita de un cubesat de tipo 1U por solo 50.000 dólares. La empresa tiene como objetivo poder realizar hasta cincuenta lanzamientos del Electron al año con un periodo de espera mínimo de 72 horas entre despegue y despegue.

El centro de lanzamiento de Rocket Labs visto desde el espacio ().
El centro de lanzamiento de Rocket Labs visto desde el espacio (Digital Globe).
Cohete Electron (Rocket Labs).
Cohete Electron (Rocket Lab).
Cohete Electron (Rocket Labs).
Cohete Electron (Rocket Lab).

El cohete en la rampa:

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https://youtu.be/A-XoApuyzTc

Vídeo del lanzamiento:


32 Comentarios

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Pablo2MPablo2M

Es cinematografica esa plataforma de lanzamiento. Pocas veces se un fallo tan exitoso en un primer lanzamiento, ¿pesan mucho las baterias? si lei bien un articulo las arrojan en pleno vuelo

Jimmy MurdokJimmy Murdok

Pues me preguntaba lo mismo, aparentement el motor es muy eficiente y tiene un buen ratio empuje-peso. Pero claro hay que contar las baterías que si es cierto las sueltan en el aire pues la cosa se pone interesante (aunque no es muy ecológico).

SuzudoSuzudo

¿no se pueden reducir con depósitos de gas He a presión siendo almacén de energía y mecanismo de control a la vez?

Fernando generaleFernando generale

Una lástima esperemos que la próxima ves todo salga megor
PD:Yo soy el único que ve muy parecido este cohete con el falcon 9 mas alla de la cantidad de motores que usa

Rengel

Desde hace un muy poco tiempo habia oido de los motores de ciclo de motor electrico (basicamente las bombas de propergol estan impulsadas por motores electricos) Lo que no sabia era que tenian un impulso especifico tan bueno. Ahora em lamento no haber conocido este tipo de motores hace unos meses.

Cincuenta lanzamientos al año con un periodo de espera mínimo de 72 horas entre despegue y despegue… ¿recuerdan cuando Jrushchov fanfarroneaba que la URSS fabricaba los ICBM como salchichas?

RuneRune

La cita de la eficiencia es un poco irrelevante, de hecho. Y me mosquean estas bombas eléctricas, la verdad sea dicha.

Veamos, el Isp básicamente depende de la temperatura y la presión en la cámara de combustión, y de lo larga que sea tu tobera. Si una bomba te da una presión X, te la pica cómo te la dé, tu tobera va a ser igual de eficiente. Ahora bien, lo que usa la bomba te interesa, porque tienes que dar potencia a la bomba de alguna manera. Y ahí empiezan las “ineficiencias”. En un motor de ciclo abierto, se da una figura de Isp más baja, porque se cuenta la masa de combustible usada por la turbobomba como parte del combustible usado por el motor (lo cual tiene su lógica, pero también es engañoso, porque técnicamente la turbobomba podría usar diferentes tanques y/o combustibles). En el Electron, el peso de las baterías no se cuenta como combustible, así que la cifra de Isp tiene que ser buena si la presión es alta. Pero las baterías pesan. Y pesan bastante, además, y no varían su peso según se descargan a lo largo del vuelo.

Así que aquí es donde yo me pregunto… ¿las baterías esas están hechas de unicornios? Porque si no no se me ocurre cómo pueden ser más ligeras que la masa de combustible que dé una energía equivalente. Vale, te ahorras las líneas de alimentación y toda la fontanería. Pero no veo yo que los coches de combustión, gasolina o diésel, sean más pesados que sus equivalente eléctricos, sobre todo cuando el peso de las baterías/tanques de combustible domina el sistema. Básicamente porque la densidad energética por kilo de las baterías apesta comparada con la de un combustible químico, por razones de física y química básicas.

¿Conclusión? No me trago la versión oficial. Igual querían evitar un ciclo de tanque presurizado (que es lo normal en los motores pequeños en lo que no cabe una turbobomba) y no podían construir una turbobomba tan pequeña de manera eficiente, y eso igual sí que tendría sentido. Pero hay razones para que la competencia no les haya copiado, y personalmente veo mucho más lógico el sistema de Vector Space Systems (tanques de fibra de carbono presurizados, motores más simples y ligeros sin turbobombas).

Que sí, que tendrá peor Isp sobre el papel, pero me huelo que el tamaño total del sistema va a salir muy similar (las penalizaciones serían baterías+bombas, vs tanques más pesados+botellas de helio). Y desde luego que prefiero el problema ingenieril de crear tanques robustos, que hacer funcionar baterías LiPo en un motor cohete (aunque los fallos deben ser igualmente pirotécnicos). Menos piezas, y el resultado debería de ser mucho más robusto e inerte fuera de la rampa de lanzamiento, y más barato de producir a gran escala. KISS.

Anon1Anon1

Buen post. Estoy de acuerdo que hay que mirar el sistema como un conjunto y no dar importancia a eficiencias puntuales.

Rengel

Ciertamente, aunque lo veo desde el punto de vista de simplicidad para un cohete pequeño. Además la relación de peso carga/cohete es de 1,8 % (lo normal es de 2,5 a 4%). Veo el sistema completo, pero como un sistema en su comienzo, porque estoy seguro que a medida que avancen vana mejorar algunas cosas. No veo lógico quedarse toda la vida con el primer diseño que tengan.

RuneRune

Hombre @Rengel , un sistema pequeño como estos va a ser más ineficiente en fracción de masa a órbita, casi que sí o sí.

Y no sólo porque no se pueda meter la maquinaria que hace “trucos” termodinámicos como el ciclo cerrado, sino por cosas tan básicas como la relación superficie/diámetro de un cilindro.

Pero ser más ineficiente en masa no implica que seas más caro, implica que el cohete es más grande para una misma carga. Y mientras sea lo suficientemente pequeño para montarlo en un trailer pequeño, con su rampa de lanzamiento y todo, para estos pequeños lanzadores lo que cuenta es el coste marginal de fabricación (lo de que quepa en un trailer es mucho más importante de lo que parece, porque abarata, y mucho, los costes fijos de transporte y lanzamiento).

Y @Sergio, probablemente la razón de no usar turbobombas sea el tamaño, simplemente. La turbomaquinaria de un motor potente, digamos un Merlin o un RD-180, ya es absurdamente pequeña, y produce potencias que se miden en megawatios. Simplemente, no puedes hacer una turbobomba para un motor tan pequeño, o al menos no de manera eficiente. Que es la razón principal por la cual todos los motores pequeños en servicio (menos el Rutherford) son de ciclo de tanque presurizado.

Pero vamos, que sus optimizaciones y estudios habrán hecho, e igual hay algo en ese sistema de… ¿”electrobombas”? (por comparación a turbobomba), que se me escapa. Y desde luego me hubiera gustado un montón ser una mosca en la pared durante el meeting donde se decidió ese punto de la arquitectura del Electron… si alguna vez puedo plantear una pregunta a un miembro de Rocket Labs, sería esa sin dudarlo.

Sergio CostasSergio Costas

Yo tendría en cuenta también el peso de las turbinas frente al del motor eléctrico. Tienen que ser muy resistentes para resistir altas temperaturas y presiones, lo que se traduce en peso. Al cambiarlas por motores eléctricos probablemente reduzcas el peso, lo que ayuda a subir la eficiencia. Eso por una parte. Además, no es lo mismo la eficiencia de un motor eléctrico (cercano al 100%) que el de una turbina, pues es una máquina térmica. También ahorras tuberías, válvulas, sistemas para arrancar el sistema…

Vamos, que sí es posible que salga a cuenta.

Jimmy MurdokJimmy Murdok

Sacrifican eficiencia por simplicidad. Vector creo primero apunta a suborbital y estos íban directos a órbita. La capacidad es decente. Los motores alternos son sencillos y eficientes. Las baterías van mejorando la densidad y se puede soltar lastre. Si fabrican motores como dicen la capacidad es interesante.

RuneRune

De hecho casi que al revés, sacrifican simplicidad por eficiencia. Lo que les tocaría por tamaño, tradicionalmente, sería un sistema de tanque presurizado, como a Vector Space Systems, que añade un tanque de helio/nitrógeno al sistema, pero reduce la maquinaria del motor a un par de válvulas. A cambio, se paga con un empuje/peso y un Isp equivalente menor al de un motor turbocomprimido, y una mayor masa inerte de los tanques de combustible.

Ahora bien, juegas con la principal ventaja de estas dos compañías, los tanques de fibra de carbono ultraligeros, y si la turbomaquinaria extra la tienes que mover con pesadas baterías… lo que digo más arriba, me hubiera gustado ver el informe comparativo, porque mi instinto me dice que lo lógico es otra cosa.

Emanuel BetancurEmanuel Betancur

Tengo una duda:
-Los países latinoamericanos como México, Colombia, Argentina (u otros) estarían en capacidades de desarrollar un cohete de estas prestaciones ? , o trabajando en conjunto varios de ellos (algo así como la ESA).
Mi pregunta va dirigida tanto como en desarrollo tecnológico, como presupuesto y viabilidad al vector.

Enrique Moreno López

Pues mi respuesta, si no se me entiende, puede que moleste a alguien, pero la respuesta es que es muy difícil que en la mayoría de los países latinoamericanos (o en cualquier otro que no sea uno con gran tradición liberal en el sentido económico) se pueda desarrollar un vector como este. Si el estado lidera el desarrollo, la cosa pinta digamos que regular. Al menos en el corto plazo (puede que en un futuro se normalice la industria).

Y la razón no es que no haya talento en esos países, todo lo contrario: El talento y el ingenio abundan. El problema es que para desarrollar un vector con tantos elementos novedosos que se salen de lo habitual, el combinado de administración pública con tecnología no suele dar desarrollos tan arriesgados (salvo presupuestos gigantes y otros incentivos tipo presidente asesinado o guerra fría).

No me imagino una administración pública, la cual dependa profundamente de los políticos y de funcionariado “estándar”, que se atreva o arriesgue a diseñar un lanzador con tantas novedades técnicas como este: Bombas eléctricas, estructura de fibra de carbono, diseñado para los satélites de las próximas décadas, etc…

Es una empresa muy arriesgada que sólo visionarios y gente de ese tipo es capaz de comenzar. Naturalmente puedo estar equivocado, pero todavía pasarán algunos años hasta que veamos como normal que las empresas se atreven con estas cosas, en lugar de cuatro tipos raros.

Saludos.

Hilario GómezHilario Gómez

Iberoamérica tiene capacidad técnica y científica de sobra para fabricar pequeños satélites y lanzarlos con medios propios. Para demostrarlo, ahí está el proyecto argentino Tronador. Es cierto que sus ensayos no han tenido de momento demasiado éxito y que lleva un retraso de años, pero ha llegado ya a una fase de desarrollo en la que creo que sería peor cancelarlo que meter más dinero y llevar a buen puerto el proyecto. Y que conste que yo lo he criticado bastante tanto por sus insuficiencias financieras como por sus ambiciones a mi parecer excesivas para un país como la Argentina.

Pero como digo una cosa digo la otra, que es lo que he escrito antes: a estas alturas hay que seguir adelante porque lo contrario sería un monumental fracaso que daría un golpe tremendo a las aspiraciones espaciales de Argentina y por extensión de Sudamérica y del que no se recuperarían en años.

Lo lógico sería que Argentina buscase la cooperación financiera y técnica de sus vecinos más capaces proponiendo la creación de una “ESA iberoamericana” (y digo “iberoamericana” y no “latinoamericana” porque el frente francés ya lo tenemos cubierto con la ESA en Kourou) y seguir desarrollando el Tronador II y siguientes con las aportaciones de todos. Al fin y al cabo, países como Chile, Perú, Ecuador, México, Colombia o Brasil estarían muy interesados en un lanzador polar como el Tronador y en una variante para lanzamientos ecuatoriales (y a Brasil le vendría de perlas tras el fracaso de su propio programa de lanzadores). Argentina, Chile y Brasil disponen de una industria aeroespacial capaz, que ha mantenido, modificado y fabricado distintos tipos de aeronaves civiles y militares; Argentina y Brasil tienen experiencia en cohetería y en fabricación de satélites y los países que no tengan esas capacidades podrían poner dinero e ingenieros para ir avanzando, como en su día hizo España.

¿El gran obstáculo? El de siempre: el nacionalismo y la desconfianza.

Gabriel.Gabriel.

Siempre me pareció muy mezquina la falta de cooperación entre los paises de latinoamerica (especialmente del Mercosur) en temas aeroespaciales. Ninguno de nuestros paises tiene capacidad financiera y técnica para desarrollar un programa completo y prolifero, pero sí la tendriamos en conjunto.

RuneRune

Pero es que eso no se hace. Me explico:

El hacer un cohete es básicamente, fácil. Sirvan de ejemplos el V-2 (fabricado como rosquillas en condiciones terroríficas), o todos estos pequeños lanzadores desarrollados por cuatro duros metafóricos. Todas las tecnologías implicadas tienen décadas de desarrollo a sus espaldas, y hay cosas como los sistemas de guiado que hoy en día todos llevamos en el bolsillo (un smartphone tiene más sensores y capacidad de proceso que un ICBM de la guerra fría).

Ahora bien, hay frases hechas como “it’s not rocket science”, que dicen que no, que es muy difícil y sólo las grandes superpotencias son capaces de ello. Así que nadie lo intenta. Y si alguien o intenta, lo tiene muy, muy jodido para convencer a un inversor de que le de dinero. Y una vez tienes el cohete, te queda el “pequeño” problema de vendérselo a alguien, y que te pague más de lo que te costó construirlo.

Así que si tuviera que resumirlo en un frase, diría que técnicamente todo el mundo puede desarrollar un lanzador orbital, pero lo difícil es el financiarlo, y lo más difícil aún es encontrarle un mercado. Ahora mismo el único lugar del mundo en el que veo viable crear una compañía aeroespacial es Silicon Valley, y más que nada porque se les sale el dinero por las orejas y lo dedican a cualquier tipo de tontunas. Y ya veremos cuántos de estos microlanzadores siguen existiendo en diez años.

Enrique Moreno López

” La empresa tiene como objetivo poder realizar hasta cincuenta lanzamientos del Electron al año con un periodo de espera mínimo de 72 horas entre despegue y despegue.” Pues como tengan éxito, así como lo que promete SpaceX y el resto de proveedores, Daniel no va a dar a basto para tenernos al día en cuanto a lanzamientos… ;P

Hilario GómezHilario Gómez

Bueno, es lo que tiene la aeronáutica y la astronáutica: hasta que no pones en vuelo o lanzas el vehículo, no sabes si todos tus esfuerzos se van a ver coronados por el éxito o no.
Cada vez hay más empresas dedicadas al lanzamiento de pequeñas cargas y me pregunto si habrá mercado para todas, tanto a nivel privado como institucional.
Ahora toca esperar y ver cómo evoluciona esta empresa y su cohete tras este fallo. Desde luego, respaldo económico y tecnológico tiene de sobra.
Ya falta menos para que los chicos de PLDSpace también hagan sus primeros ensayos…

GuillermoGuillermo

Digo yo Daniel, que los motores Rutherford, no estaran hechos con una impresora 3D de las de casa verdad??; ) No entinedo ese sistema de construccion. Los motores tienen que llevar partes metalicas no???

RuneRune

Las impresoras 3D no imprimen sólo en plástico, las hay de muchos tipos. Ésta en particular usa una técnica conocida como “electron beam melting”: básicamente depositan la aleación en forma de polvo, y la sueldan al sustrato con un haz de electrones (que te puedes imaginar como un láser, más o menos, aunque es algo bastante distinto). Sopla el sobrante, deposita otra capa, y vuelta empezar. Básicamente igual que las de polvo de plástico + láser, pero capaz de trabajar con superaleaciones de alta temperatura como el Inconel.

Hilario GómezHilario Gómez

Incluso existen impresoras 3D para biología y medicina, aparatos que depositan tintas (biotintas) cargadas de células para construir, capa a capa, tejidos y órganos.

Las bioimpresoras 3D están en pañales, desde luego, pero son el futuro.

Por cierto, Kim Stanley Robinson equipaba a sus colonos interestelares en “Aurora” con impresoras 3D que fabricaban CUALQUIER cosa a partir de las bases de datos de la nave y de depósitos de materiales, tanto nuevos como reciclados. Menos mal que en esto se mostró imaginativo, aunque creo que no habrá que esperar al siglo XXVI para ver trabajar dispositivos de ese tipo…

Hilario GómezHilario Gómez

Se me olvidaba: si queréis saber más sobre las bioimpresoras 3D, os recomiendo el número de este mes de “Investigación y Ciencia”. Las dedican un artículo muy interesante.

Enrique Moreno López

Coloquialmente se le llama “impresión 3D”, pero realmente se trata de técnicas AM (Additive Manufacturing”, que pueden emplear plásticos, yeso, resinas, hormigones y morteros, metales… Puedes leer sobre ello en: http://additivemanufacturing.com/basics/

Yo imagino que han usado máquinas DMLS para esto (Direct Metal Laser Syntering ). Puedes leer sobre ello en: https://en.wikipedia.org/wiki/Direct...r_sintering

https://www.youtube.com/watch?v=rEfdO4p4SFc

Saludos.

TxemaryTxemary

Interesante lo de imprimir el motor… aunque queda mucho para poder certificar su fiabilidad, más que nada porque el diseño del motor en sí debe de estar MUY depurado. Pero tiene buena pinta, tal vez abarate costes, que siempre es bueno.

RuneRune

Funciona en cohetería porque tiene todas las ventajas del prototipado rápido: pasas del CAD a la pieza terminada en unas horas, y permite geometrías muy complicadas en la misma pieza. Contrástese con producir varios moldes y/o mecanizar un montón de piezas con un montón de máquinas diferentes. El coste marginal por pieza es brutal, y la capacidad de producción limitada, pero si vas a producir cincuenta piezas al año como mucho del mismo tipo, y quizás cincuenta tipos diferentes de piezas, entonces sí que te sale muy, muy rentable, porque con una impresora vas servido.

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