3D de la relatividad

Mire una repetición de nuestra cobertura en vivo de la cuenta regresiva y el lanzamiento del primer cohete Terran 1 impreso en 3D de Relativity Space. El Terran 1 despegó del Complejo de Lanzamiento 16 en la Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral, Florida, en su vuelo de prueba inaugural a las 11:25 pm EDT del miércoles 22 de marzo (0325 UTC del jueves 23 de marzo). Síganos en Twitter.

" alt="">

Relativity Space, una empresa con la ambición de desarrollar un cohete totalmente reutilizable, lanzó su primer propulsor desechable alimentado con metano desde Cabo Cañaveral el miércoles por la noche, demostrando con éxito la fuerza de la primera estructura impresa en 3D de este tipo del lanzador, pero sin poder alcanzar órbita después de un mal funcionamiento en la segunda etapa del vuelo de prueba.

El cohete de dos etapas, llamado Terran 1, es el primer lanzador de clase orbital fabricado principalmente con impresión 3D, y el primer vehículo de lanzamiento de este tamaño fabricado en EE. UU. que utiliza metano como combustible. La fase inicial del vuelo inaugural del Terran 1 el miércoles por la noche pareció ir según lo planeado, sin que se reportaran problemas hasta que se suponía que la segunda etapa se encendería casi tres minutos después del despegue.

Se suponía que el motor Aeon de la etapa superior se encendería durante cinco minutos para acelerar el cohete a la velocidad orbital, alrededor de 17,000 mph. Pero una cámara en la segunda etapa mostró llamas intermitentes del motor, que no parecía encenderse al máximo. El cohete alcanzó una velocidad máxima de aproximadamente 4600 mph (7400 kilómetros por hora) y luego comenzó a disminuir la velocidad a medida que se elevaba brevemente hacia el espacio, según una lectura de velocidad en la transmisión en vivo de Relativity del vuelo de prueba.

El director de lanzamiento de Relativity, Clay Walker, confirmó que había una anomalía en la segunda etapa en un anuncio a los cinco minutos de iniciada la misión.

El motor de la etapa superior del cohete Terran 1 de Relativity Space pareció chisporrotear poco después del encendido en el vuelo de prueba de esta noche.

La compañía confirmó una anomalía con la etapa superior, y el Terran 1 no alcanzará la órbita en su primer lanzamientohttps://t.co/5SAWJ1O3G3 pic.twitter.com/SJiMpYQmOZ

— Vuelo espacial ahora (@SpaceflightNow) 23 de marzo de 2023

No hubo satélites en el primer vuelo de prueba del cohete Terran 1. Los escombros del cohete probablemente cayeron al Océano Atlántico a unas 400 millas al este de Cabo Cañaveral.

Relativity Space, una startup con sede en California fundada en 2015, dijo antes del vuelo de prueba de Terran 1 que uno de sus principales objetivos con el vuelo de prueba era demostrar que un cohete impreso en 3D podía soportar las vibraciones y fuerzas extremas de un lanzamiento, particularmente en una fase del vuelo conocida como Max-Q, o máxima presión aerodinámica. Los datos recopilados en el vuelo de prueba de Terran 1 el miércoles por la noche ayudarán en el desarrollo del futuro cohete de Relativity, un lanzador totalmente reutilizable llamado Terran R, dijo la compañía.

"Los lanzamientos inaugurales siempre son emocionantes, y el vuelo de hoy no fue una excepción", dijo Arwa Tizani Kelly, gerente del programa técnico de prueba y lanzamiento de Relativity Space. "Aunque no alcanzamos la órbita, superamos significativamente nuestros objetivos clave para este primer lanzamiento, y ese objetivo era recopilar datos en Max-Q, una de las fases de vuelo más exigentes, y lograr la separación de etapas. Los datos de vuelo de hoy serán será invaluable para nuestro equipo mientras buscamos mejorar aún más nuestros cohetes, incluido Terran R".

Las pruebas en tierra antes del primer lanzamiento del Terran 1 mostraron que el cohete impreso en 3D podía soportar fuerzas similares a las de un vehículo de lanzamiento construido con materiales más convencionales, como aluminio, fibra de carbono o acero inoxidable. La prueba de vuelo del miércoles pareció confirmar esos hallazgos.

En un comunicado publicado en Twitter, Relativity dijo que la supervivencia del cohete Terran 1 a través de Max-Q fue el "mayor punto de prueba de nuestro novedoso enfoque de fabricación aditiva".

"Hoy es una gran victoria, con muchas primicias históricas", dijo Relativity. "También avanzamos a través del corte del motor principal y la separación de etapas. Evaluaremos los datos de vuelo y proporcionaremos actualizaciones públicas en los próximos días".

Aquí hay una repetición del primer cohete Terran 1 de Relativity Space desde Cabo Cañaveral a las 11:25 p. m. EDT (0325 UTC).

El cohete impreso en 3D alimentado con metano subió al espacio impulsado por nueve motores principales, pero una falla en la etapa superior impidió que alcanzara la órbita.https://t.co/5SAWJ1O3G3 pic.twitter.com/YoK79nmM5C

— Vuelo espacial ahora (@SpaceflightNow) 23 de marzo de 2023

El primer cohete Terran 1 de Relativity despegó a las 11:25 pm EDT del miércoles (0325 UTC del jueves) desde el Complejo de Lanzamiento 16 en la Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral después de eliminar dos cuentas regresivas a principios de este mes.

Fuertes vientos en el nivel superior y un barco que se desvió hacia el área de peligro de lanzamiento en el Océano Atlántico retrasaron el despegue del cohete Terran 1 de 110 pies de altura (33,5 metros) en casi una hora y media el miércoles por la noche. Pero con esos problemas resueltos, el equipo de lanzamiento de Relativity retomó la cuenta regresiva y pasó por una serie final de verificación antes de entregar el control de la secuencia de lanzamiento a las computadoras.

Nueve motores Aeon 1 alimentados con metano, diseñados y construidos por Relativity, se encendieron seis segundos antes del lanzamiento y aceleraron hasta su máxima potencia, produciendo 207,000 libras de empuje. Después de una verificación de salud de último segundo, la computadora del cohete dio la orden de liberar las restricciones de sujeción y el Terran 1 se alejó de la plataforma de lanzamiento de Relativity.

Los nueve motores principales produjeron una llama de escape teñida de azul cuando el Terran 1 se elevó en la atmósfera, dirigiéndose hacia el este desde Cabo Cañaveral antes de superar la velocidad del sonido aproximadamente un minuto después de la misión. La siguiente prueba clave se produjo en T+plus 80 segundos, cuando el cohete alcanzó Max-Q.

Los motores Aeon 1 en la primera etapa se apagaron en T+plus 2 minutos y 40 segundos, seguidos momentos después por la liberación del propulsor de la primera etapa. Luego, se suponía que la etapa superior encendería su motor para impulsar el cohete Terran 1 a la velocidad orbital.

Pero la velocidad del cohete comenzó a disminuir y Relativity declaró un final prematuro del vuelo de prueba.

El cohete Terran 1 está diseñado para transportar más de una tonelada de carga a la órbita terrestre baja. El cohete está dirigido al mercado de lanzamiento comercial de satélites pequeños y medianos, lo que convierte a Relativity en una de las varias empresas de lanzamiento de satélites pequeños desarrolladas de forma privada que entraron en funcionamiento en los últimos años.

Relativity Space estuvo a medio segundo de lanzar el cohete Terran 1 en el segundo intento de lanzamiento el 11 de marzo.

La compañía dijo que la cuenta regresiva abortó automáticamente cuando una computadora detectó un problema solo medio segundo antes del despegue. Los equipos de tierra conectaron un nuevo software al cohete para solucionar el problema, luego intentaron nuevamente lanzar el cohete Terran 1 más tarde en la ventana de lanzamiento el 11 de marzo. Pero la cuenta regresiva se detuvo nuevamente en T-menos 45 segundos cuando las computadoras detectaron una presión ligeramente baja en el tanque de combustible de metano de segunda etapa.

Los ingenieros cancelaron un intento de lanzamiento anterior el 8 de marzo cuando un problema en el sistema de tierra impidió que el oxígeno líquido criogénico del cohete leyera la temperatura adecuada.

Después de ajustes de software y ligeros cambios en la secuencia de cuenta regresiva, Relativity estaba listo para volver a intentarlo el miércoles por la noche.

Si el cohete Terran 1 completara su vuelo de ocho minutos sin incidentes el miércoles por la noche, se habría convertido en el primer lanzador alimentado con metano en alcanzar la órbita en la historia, superando a dos cohetes mucho más grandes, Vulcan de United Launch Alliance y Starship de SpaceX, programados para intentar su misión. primeros vuelos de prueba a gran escala en las próximas semanas o meses.

Tim Ellis, cofundador y director ejecutivo de Relativity Space, dijo que el metano es la "opción de propulsor del futuro, especialmente para cohetes reutilizables".

El metano es un combustible más eficiente que el queroseno, que se usa en el cohete Falcon 9 de SpaceX, el lanzador Soyuz de Rusia y el Atlas 5 de ULA. También se quema de manera más limpia y deja menos residuos dentro de un motor que el queroseno, lo que facilita la renovación y la reutilización entre misiones.

Antes de que el primer Terran 1 saliera de la plataforma de lanzamiento, Relativity comenzó a desarrollar un cohete más grande totalmente reutilizable llamado Terran R, un vehículo que, según la compañía, se convertirá en un "cargador espacial de punto a punto capaz de realizar misiones entre la Tierra, la Luna y Marte."

A pesar de las elevadas ambiciones con Terran R, el primer vuelo de prueba del cohete Terran 1 más modesto fue un hito importante para Relativity, una compañía fundada en 2015 por Ellis y Jordan Noone, compañeros de universidad que trabajaron períodos breves como ingenieros con Blue Origin y SpaceX. . Ellis, de 32 años, es director ejecutivo de Relativity, mientras que Noone, de 30 años, renunció como director de tecnología de la empresa en 2020.

La compañía ahora cuenta con unos 1,000 empleados, una sede y una fábrica de un millón de pies cuadrados en Long Beach, California, y $ 1,3 mil millones en capital de riesgo y recaudación de fondos de capital, incluida una inversión inicial de $ 500,000 del multimillonario Mark Cuban. En 2021, la empresa alcanzó una valoración de 4200 millones de dólares antes de lanzar ningún cohete.

Josh Brost, vicepresidente de operaciones de ingresos de Relativity, le dijo a Spaceflight Now antes del lanzamiento de Terran 1 que ponerse en órbita en el primer intento no "definiría el éxito" para la compañía.

"Hay muchas otras cosas que podrían suceder en el lanzamiento que todavía se considerarían muy exitosas para nosotros", dijo Brost en una entrevista.

Brost dijo que pasar por Max-Q en el primer lanzamiento de Terran 1 mostraría "no solo a nosotros mismos, sino al mundo, que un cohete impreso en 3D está realmente a la altura de la tarea de enfrentarse a esos entornos de lanzamiento".

El cohete Terran 1 puede transportar hasta 2755 libras, o 1250 kilogramos, de carga a una órbita de baja altitud. Eso es significativamente más que otros lanzadores de satélites pequeños comerciales, como el vehículo Electron de Rocket Lab. Relativity dice que vende un lanzamiento dedicado en un cohete Terran 1 por $ 12 millones, aproximadamente el doble del precio de un vuelo en el vehículo Rocket Lab más pequeño.

Relativity Space no solo desarrolló el cohete Terran 1 y diseñó el motor del cohete Aeon desde cero, la compañía también presentó cuatro generaciones de impresoras 3D, cada una capaz de construir más componentes de cohetes más rápido y a menor costo.

Alrededor del 85% de la masa estructural de 20.458 libras (9.280 kilogramos) del cohete Terran 1 se fabricó con tecnología de impresión 3D, incluidos sus motores Aeon. La impresión 3D permite a Relativity fabricar cohetes con 100 veces menos piezas que los vehículos de lanzamiento construidos con métodos convencionales, dice la compañía.

Relativity produjo la estructura principal del cohete Terran 1 y los tanques de propulsor en sus impresoras 3D utilizando una aleación de aluminio patentada. Las cámaras de empuje del motor, los inyectores y las turbobombas, los propulsores de control de reacción y los sistemas de presurización también se basan en la tecnología de impresión 3D. Otras partes, como la aviónica y las computadoras de vuelo, se fabricaron con métodos convencionales, dijo Brost.

Un portavoz de la compañía dijo que las extensas pruebas de cohetes en Cabo Cañaveral y en un banco de pruebas en el Centro Espacial Stennis de la NASA en Mississippi dieron a los funcionarios la confianza suficiente para proceder con el lanzamiento de Terran 1, a pesar de no completar una prueba de duración completa de la primera etapa como originalmente planificado. Los motores y el sistema de presurización autógena del Terran 1, que utiliza gases autogenerados para mantener la presión en los tanques de combustible, se desempeñaron bien durante las recientes pruebas en tierra, dijo Relativity.

"Fuimos muy intencionales al tratar de llegar a la plataforma lo más rápido posible para maximizar la tasa de aprendizaje", dijo Brost.

En general, Relativity ha completado 191 pruebas de fuego caliente Aeon 1 con 10 900 segundos de tiempo de funcionamiento durante la calificación del motor y las pruebas de aceptación en un puesto de tiro en el Centro Espacial Stennis.

La segunda etapa del cohete Terran 1, impulsada por un solo motor "Aeon Vac" optimizado para disparos en el espacio, completó un "ciclo de trabajo de misión" completo simulando el encendido que realizará en el vuelo de prueba. Relativity también completó pruebas de cargas estructurales en la primera y segunda etapas del cohete Terran 1, y pruebas funcionales en la separación de etapas y otros mecanismos "críticos para el vuelo".

Relativity también completó una prueba del "ciclo de trabajo de la misión" de la segunda etapa del Terran 1 en Mississippi, antes de enviarlo a Florida para los preparativos de lanzamiento. El ciclo de trabajo de la misión ejecutó toda la etapa superior, incluido el motor, a través de una secuencia de prueba que coincidía con lo que experimentaría en vuelo.

El punto de partida del cohete Terran 1, el Complejo de Lanzamiento 16, es una instalación inactiva durante mucho tiempo en Cabo Cañaveral que alguna vez fue utilizada por las pruebas de misiles Titán y Pershing, y los disparos de prueba del motor del módulo de servicio Apolo de la NASA. El Complejo de lanzamiento 16 se utilizó por última vez para un lanzamiento en 1988 y está ubicado en la histórica "fila de misiles" en Cabo Cañaveral, al sur de la plataforma de lanzamiento Delta 4 de United Launch Alliance y al norte de la zona de aterrizaje de cohetes de SpaceX.

Después de anunciar en 2016 que recibió la aprobación militar para usar el Complejo de Lanzamiento 16, Relativity construyó un hangar de procesamiento de cohetes, erigió torres de protección contra rayos e instaló tanques de almacenamiento de combustible en el sitio.

Relativity entregó el cohete Terran 1 a Cabo Cañaveral en junio pasado para su integración y prueba final.

La trayectoria hacia el este desde Cabo Cañaveral después del despegue del miércoles por la noche tenía como objetivo colocar el cohete Terran 1 en una órbita de baja altitud inclinada 28,5 grados con respecto al ecuador, la misma latitud que el puerto espacial de Florida.

Una cosa que el cohete Terran 1 no estaba probando en la misión del miércoles por la noche era un carenado de carga útil, la capa aerodinámica que protege a los satélites durante el ascenso inicial de un cohete a través de la atmósfera, y luego se desecha para revelar las cargas útiles después de que llegan al espacio. El Terran 1 utilizado en el primer vuelo de prueba de Relativity tenía una nariz cónica aerodinámica, que no estaba diseñada para separarse del cohete.

Un anillo de metal de 6 pulgadas de ancho, uno de los primeros artículos de prueba impresos por Relativity hace varios años, estaba montado dentro del cono de la nariz del Terran 1 como una carga útil simbólica.

La decisión de renunciar a volar un carenado de carga útil en el primer vuelo de prueba del Terran 1 fue simplemente para garantizar que la compañía se mantuviera enfocada en las partes del cohete que tienen que funcionar para alcanzar la órbita, dijo Brost.

"Si observa cómo fallan los nuevos cohetes, hay una serie de modos de falla diferentes en los que los sistemas pueden tener problemas", dijo Brost en una entrevista previa al lanzamiento. "Ahí es donde realmente estamos enfocando nuestros esfuerzos.

"Eso es poner nuestro esfuerzo en cantidades masivas de pruebas de propulsión y cantidades significativas de pruebas de aviónica de hardware en el bucle en tierra, y pruebas estructurales completas de extremo a extremo para asegurarnos de que el sistema tenga la mejor oportunidad de obtener todo el camino hasta la órbita, y nos brinda la mejor oportunidad de recopilar cantidades masivas de datos que luego podemos usar para mejorar nuestros sistemas en el futuro", dijo Brost a Spaceflight Now antes del lanzamiento.

Relativity tiene un contrato de lanzamiento con la NASA para volar un grupo de pequeños satélites en la segunda misión Terran 1 desde Cabo Cañaveral. La compañía también tiene un contrato con Telesat para lanzar satélites para la constelación de Internet de órbita terrestre baja planificada por esa compañía. E Iridium tiene un acuerdo a largo plazo para lanzar satélites de retransmisión de voz y datos en los cohetes de Relativity.

El año pasado, Iridium cambió el lanzamiento de cinco de sus seis satélites "Iridium Next" restantes de varios vuelos dedicados en el cohete Terran 1 de Relativity a una misión de viaje compartido a finales de este año en un solo cohete SpaceX Falcon 9. "Todavía nos queda un repuesto de tierra, que podría lanzarse en el futuro en el Terran 1", dijo un portavoz de Iridium.

Pero Iridium dice que su contrato con Relativity incluye disposiciones para usar los futuros sistemas de la compañía de lanzamiento, como el Terran R. OneWeb también firmó un acuerdo de lanzamiento múltiple para volar sus satélites de banda ancha de segunda generación en cohetes Terran R. Y otra empresa espacial emergente, llamada Impulse Space, anunció el año pasado que planea enviar un módulo de aterrizaje robótico a Marte con el impulso de Terran R de Relativity.

Relativity dice que tiene una cartera de contratos con una docena de clientes por valor de más de $ 1,65 mil millones. La mayor parte de la acumulación es para misiones que se lanzarán en el Terran R reutilizable más grande, que según Relativity podría lanzarse por primera vez a fines de 2024. Al igual que el Terran 1, el Terran R se construirá con tecnología de impresión 3D, use combustible de metano, y partirá hacia el espacio desde el Complejo de Lanzamiento 16 en Cabo Cañaveral.

En un hilo de Twitter publicado en la víspera del primer lanzamiento de Terran 1, Ellis señaló que Relativity está ansioso por cambiar sus esfuerzos para desarrollar Terran R.

"El transporte medio-pesado es claramente donde se encuentra la mayor oportunidad de mercado para la década restante, con una escasez masiva de lanzamientos en esta clase de carga útil en curso", dijo Ellis.

Parecido a una versión más pequeña del cohete gigante Starship de SpaceX, el Terran R tendrá una altura de 216 pies (66 metros) y medirá 16 pies (5 metros) de diámetro.

Volando en modo reutilizable, el cohete Terran R será capaz de entregar una carga útil de 20 toneladas métricas, o 44 000 libras, a la órbita terrestre baja, según Relativity. La capacidad de carga útil podría aumentar si Relativity volara el Terran R como un cohete prescindible.

La primera etapa del Terran R estará propulsada por siete motores Aeon R reutilizables impresos en 3D capaces de generar 302 000 libras de empuje cada uno, combinándose para generar 2,1 millones de libras de empuje a toda velocidad. La segunda etapa del Terran R tendrá un motor Aeon Vac.

Otros nuevos proveedores de lanzamiento comercial que inicialmente desarrollaron un pequeño lanzador de satélites, como Rocket Lab y Firefly Aerospace, también están cambiando a cohetes más grandes. Rocket Lab está desarrollando el cohete Neutron parcialmente reutilizable y Firefly se encuentra en las primeras etapas de una asociación con Northrop Grumman para desarrollar un vehículo de lanzamiento de clase media.

Ellis tuiteó que Relativity buscará orientación en sus clientes sobre si continuar probando y volando el Terran 1, o pasar al Terran R.

"Nuestros clientes realmente serán nuestro jurado decisivo", dijo Ellis antes del vuelo de prueba del Terran 1. "Pueden ver este lanzamiento como un éxito una vez que demostremos la integridad estructural del vehículo en Max-Q, pero también pueden estar buscando etapas posteriores de vuelo, como la separación de etapas y luego el encendido del motor en la segunda etapa".

"Si en nuestro lanzamiento inaugural de Terran 1 encontramos problemas que son más comunes con los lanzamientos de cohetes (problemas de ciencia de cohetes y problemas no relacionados con aditivos), les pediremos su opinión a esos clientes", dijo Ellis. "¿Quieren que sigamos por el camino de producir más Terran 1 para resolver esos problemas en este vehículo? ¿O les gustaría que resolviéramos los problemas restantes de ciencia espacial en el vehículo que realmente les interesa más, Terran R ?"

El Terran 1 es una "plataforma de aprendizaje fantástica para desarrollar tecnologías directamente aplicables a Terran R, lo que nos da mucha confianza de que estamos adelante en la carrera para convertirnos en la próxima gran compañía de lanzamiento", dijo Ellis.

COHETE:terrano 1

CARGA ÚTIL: Vuelo de prueba "Buena suerte, diviértete"; Sin carga útil del cliente

SITIO DE LANZAMIENTO:LC-16, Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral, Florida

FECHA DE LANZAMIENTO:22/23 de marzo de 2023

HORA DE ALMUERZO:23:25 EDT del 22 de marzo (0325 UTC del 23 de marzo)

PRONÓSTICO DEL TIEMPO:95% de probabilidad de clima aceptable

RECUPERACIÓN DE REFUERZO:Ninguno

AZIMUT DE LANZAMIENTO:Este

ÓRBITA OBJETIVO:124 millas por 130 millas (365 kilómetros por 373 kilómetros), 28,5 grados de inclinación

CRONOGRAMA DE LANZAMIENTO:

ESTADÍSTICAS DE LA MISIÓN:

Envía un correo electrónico al autor.

Siga a Stephen Clark en Twitter: @StephenClark1.