Utilizando una estructura de material compuesto de fibra de carbono, el cohete “Neutron” se convertirá en el primer vehículo de lanzamiento a gran escala del mundo fabricado con material compuesto de fibra de carbono.
Basándose en la exitosa experiencia previa con el desarrollo del pequeño vehículo de lanzamiento «Electron», Rocket Lab USA, empresa líder estadounidense en sistemas espaciales y de lanzamiento, ha desarrollado un cohete de gran escala llamado «Neutron», con una capacidad de carga útil de 8 toneladas. Este cohete puede utilizarse para vuelos espaciales tripulados, lanzamientos de grandes constelaciones de satélites y exploración del espacio profundo. El cohete ha logrado avances significativos en diseño, materiales y reutilización.
El cohete «Neutrón» es un nuevo tipo de vehículo de lanzamiento con alta fiabilidad, reutilización y bajo coste. A diferencia de los cohetes tradicionales, el cohete «Neutrón» se desarrollará según las necesidades de los clientes. Se estima que más del 80 % de los satélites lanzados en los próximos diez años serán constelaciones con requisitos de despliegue especiales. El cohete «Neutrón» puede satisfacer específicamente estas necesidades. El vehículo de lanzamiento «Neutrón» ha logrado los siguientes avances tecnológicos:
1. El primer vehículo de lanzamiento a gran escala del mundo que utiliza materiales compuestos de fibra de carbono
El cohete «Neutron» será el primer vehículo de lanzamiento a gran escala del mundo que utilice materiales compuestos de fibra de carbono. Este cohete empleará un nuevo y especial material compuesto de fibra de carbono, ligero, de alta resistencia y capaz de soportar el intenso calor y el impacto del lanzamiento y la reentrada, lo que permitirá reutilizar la primera etapa. Para lograr una fabricación rápida, la estructura de fibra de carbono del cohete «Neutron» se fabricará mediante un proceso de colocación automática de fibras (AFP), que permite producir una carcasa de cohete de fibra de carbono de varios metros de longitud en pocos minutos.
2. La nueva estructura de la base simplifica el proceso de lanzamiento y aterrizaje.
La reutilización es clave para lanzamientos frecuentes y económicos, por lo que desde su concepción, el cohete «Neutron» se diseñó con la capacidad de aterrizar, recuperarse y volver a lanzarse. Su forma cónica y su base sólida y de gran tamaño no solo simplifican la compleja estructura del cohete, sino que también eliminan la necesidad de patas de aterrizaje y una infraestructura de lanzamiento voluminosa. El cohete «Neutron» no depende de una torre de lanzamiento y puede realizar sus operaciones únicamente desde su propia base. Tras alcanzar la órbita y liberar la segunda etapa con su carga útil, la primera etapa regresa a la Tierra y realiza un aterrizaje suave en la plataforma de lanzamiento.
3. El nuevo concepto de carenado rompe con el diseño convencional.
El diseño único del cohete "Neutron" se refleja también en la cofia denominada "Hungry Hippo" (Hipopótamo Hambriento). Esta cofia forma parte de la primera etapa del cohete y se integra completamente con ella. A diferencia de las cofias tradicionales, que se separan del cohete y caen al mar, la cofia "Hungry Hippo" se abre como la boca de un hipopótamo. Al abrirse, libera la segunda etapa y la carga útil, y luego se cierra, regresando a la Tierra junto con la primera etapa. El cohete que aterriza en la plataforma de lanzamiento es una primera etapa con la cofia, la cual puede integrarse rápidamente en la segunda etapa para un nuevo lanzamiento. El diseño de la cofia "Hungry Hippo" permite aumentar la frecuencia de lanzamientos y elimina el alto costo y la baja fiabilidad del reciclaje de cofias en el mar.
4. La segunda etapa del cohete posee características de alto rendimiento.
Gracias al diseño de la cofia «Hungry Hippo», la segunda etapa del cohete estará completamente encapsulada en la cofia durante el lanzamiento. Por lo tanto, la segunda etapa del cohete «Neutron» será la más ligera de la historia. Generalmente, la segunda etapa forma parte de la estructura externa del vehículo de lanzamiento y queda expuesta a las duras condiciones de la baja atmósfera durante el lanzamiento. Al instalar la cofia «Hungry Hippo» en la etapa del cohete, la segunda etapa del «Neutron» no necesita soportar la presión del entorno de lanzamiento, lo que permite reducir significativamente su peso y, por consiguiente, lograr un mayor rendimiento espacial. Actualmente, la segunda etapa del cohete está diseñada para un solo uso.
5. Motores de cohete diseñados para ser fiables y de uso repetido
El cohete «Neutron» estará propulsado por un nuevo motor Archimedes. Diseñado y fabricado por Rocket Lab, el Archimedes es un motor reutilizable de ciclo generador de gas de oxígeno líquido/metano que proporciona 1 meganewton de empuje y 320 segundos de impulso específico inicial (ISP). El cohete «Neutron» utiliza siete motores Archimedes en la primera etapa y una versión de vacío del mismo motor en la segunda. Gracias a sus componentes estructurales ligeros de fibra de carbono compuesta, el cohete «Neutron» no requiere un motor Archimedes de alto rendimiento ni gran complejidad. Al desarrollar un motor relativamente sencillo con un rendimiento moderado, se reduce considerablemente el tiempo de desarrollo y las pruebas.
Fecha de publicación: 31 de diciembre de 2021
