Il 21 settembre l’azienda Rocket Lab ha tenuto un Investor Day, una giornata di presentazioni durante la quale sono stati mostrati i risultati dell’azienda, sia tecnici che economici ed alcuni progetti futuri. Fra questi, un grande spazio è stato dato al nuovo razzo Neutron, l’unico argomento della presentazione su cui ci sono stati importanti aggiornamenti, in particolare per quanto riguarda il motore Archimedes.
Il vettore in fase di sviluppo rimane in grado di portare in orbita 15 tonnellate nella versione expendable, 13 tonnellate nella versione riutilizzabile e 8 tonnellate con un ritorno al pad di lancio. Durante l’intervento di Shaun D’Mello, Vicepresidente dei Launch Systems, è stato mostrato un render di come Rocket Lab vorrebbe sviluppare il pad di lancio di Neutron in Virginia.
In questa immagine, oltre ad un edifico d’integrazione, sono raffigurate due diverse rampe di lancio. La piattaforma al largo invece, è un idea per la postazione di rientro e atterraggio del Neutron. Questa rampa sarà in Virginia, vicino a dove sarà progettato e costruito il razzo. Shaun D’Mello ha sottolineato quanto la vicinanza fra sito di lancio e sito di costruzione permetterà di abbassare i prezzi.
D’Mello ha anche comunicato che l’azienda ha già firmato un accordo con la NASA per l’uso del pad di test A-3 dello Stennis Space Center, al fine di testare il motore Archimedes, con un uso esclusivo per 10 anni e una eventuale proroga di altri 10.
Il motore Archimedes
Un’altra novità presentata durante l’investor day di Rocket Lab è il nuovo motore Archimedes. Il nome è rimasto lo stesso, ma la sua architettura ed il suo ciclo di funzionamento sono completamente cambiati.
Originariamente, per il motore era stata decisa una architettura a ciclo aperto, un Gas Generator alimentato da ossigeno e metano liquidi. Molto simile, come architettura, al Merlin del Falcon 9, anche se con un propellente diverso. Ora, durante la presentazione agli investitori, Beck ha affermato che questo motore cambierà, diventando un motore a ciclo chiuso a combustione stadiata, sempre alimentato ad ossigeno e metano liquidi.
Questa è una delle scelte più critiche e importanti comunicate durante la conferenza da Rocket Lab. Il motore a ciclo chiuso è infatti molto più complesso di un gas generator e potrebbe comportare diversi ritardi nella progettazione e costruzione del Neutron, soprattutto se le date annunciate precedentemente (primo lancio nel 2024) si basavano sullo sviluppo del motore precedente.
Le motivazioni tecniche del cambio di ciclo.
La spiegazione di Beck sul cambio di ciclo è stata piuttosto sbrigativa, ma nel complesso esauriente. Il motore Archimedes sarà usato sia per il primo che per il secondo stadio. In questo razzo, il secondo stadio dovrà avere prestazioni piuttosto elevate, dato che si ha in programma di utilizzarlo per il lancio di missioni interplanetarie. Per queste servirà una maggiore efficienza, ovvero un maggiore Isp (impulso specifico), che questo nuovo tipo di ciclo garantisce. I cicli chiusi, infatti, al prezzo di una maggiore complessità, garantiscono efficienze maggiori rispetto ai cicli aperti..
Il motivo principale, secondo Beck, è però la variazione di spinta necessaria al motore per effettuare un rientro di precisione, il cosiddetto throttling. Beck ha spiegato che si tratta di un motore piuttosto “noioso”, ripetendo più volte questo aggettivo, probabilmente per non instillare timori negli investitori. Rocket Lab è infatti quotata in borsa, c’è quindi bisogno di rassicurare molti investitori meno “tecnici” o propensi al rischio.
Per paragone, anche il motore BE4 di Blue Origin è un ciclo chiuso a ossigeno e metano liquidi, ed ha incontrato diversi problemi di sviluppo, con diversi anni di ritardi. Nonostante dimensioni e prestazioni differenti, l’architettura dei due motori è la stessa.
Le motivazioni di affidabilità per il cambio di ciclo
Un altro cambiamento importante che è stato annunciato, consiste nel portare da sette a nove i motori Archimedes montati sul primo stadio. Questo permette di rendere ogni motore meno potente, quindi teoricamente un po’ più piccolo. Inoltre, avere più motori che spingono meno permette di superare con impatti minori il possibile spegnimento di un motore in fase di ascesa.
Uno dei principali vantaggi sarà però apprezzabile in fase di atterraggio. Con motori meno potenti, si potrebbe evitare di effettuare la manovra di atterraggio con un rapporto spinta/peso superiore a 1, la cosiddetta hoverslam. Essa permette di risparmiare propellente, ma sottopone la struttura del booster ad accelerazioni e dunque a sforzi meccanici superiori. Il Falcon 9 adotta questo tipo di rientro, ma la struttura dei due razzi è molto diversa. Quest’ultimo paragrafo, è una supposizione della redazione di Astrospace.it
Rispetto al precedente aggiornamento è cambiato anche il cosiddetto sistema “Hungry Hippo”, che costituisce il fairing del Neutron. Prima si parlava di quattro “petali”, ora ridotti a due, dai quali usciranno il secondo stadio ed il carico utile.
Rocket Lab ha annunciato che i primi elementi strutturali del razzo Neutron saranno costruiti e assemblati entro la fine dell’anno corrente. Inoltre, sempre entro la fine del 2022 inizieranno i test allo Stennis Space Center sui primi prototipi di Archimedes. In Virginia invece, sta per iniziare la costruzione della fabbrica dedicata al Neutron, dove sarà progettato ed assemblato il nuovo razzo.
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