Foguete RS-1 da ABS Space Systems

Lançador de classe leve de baixo custo

O foguete tem dois estágios e uma carenagem de cabeça em alumínio

O RS1 (de 27 metros de comprimento e 1,8 m de diâmetro) pode usar dois tipos de combustíveis – querosene RP-1 ou querosene Jet-A, dos quais o último está disponível em aeródromos em todo o mundo – e um único oxidante, oxigênio líquido (LOX). O E2 é um motor com gerador a gás, produzindo entre 5.488 kgf / 5.896,7 kgf (58,32 kiloNewtons) de empuxo, com nove unidades no primeiro estágio, totalizando 60.381,3 kgf (529,11 kN) de empuxo. Todos os componentes do motor são projetados pela própria empresa, usinados ou impressos em 3D – incluindo a turbobomba, as válvulas principais de propelentes, o conjunto da câmara de empuxo e o gerador de gás. A câmara de combustão usa exclusivamente o resfriamento do oxigênio líquido circulando na camisa e é construída em liga de cobre impressa em 3D em uma peça.

O RS-1 utiliza um motor de segundo estágio religável e, segundo o planejamento, a maioria das missões exige duas ignições. Com este projeto de missão de duas ignições, o RS1 é capaz de colocar 970 kg em órbita SSO de 500 km. O lançador foi projetado para acessar as órbitas médias (MEO) e de transferencia geoestacionária (GTO). A separação dos estágios ocorre em aproximadamente 160 segundos em vôo. O motor do segundo estágio é cortado em aproximadamente 508 segundos.

Esquema do complexo modular de lançamento, baseado em elementos desmontáveis

O sistema de lançamento em contêineres e o foguete podem ser montados em qualquer local plano adequado, sendo os principais requisitos o acesso para caminhões pesados capazes de transportar contêineres ISO de até 16 metros de comprimento (para o primeiro estágio) e dispor de uma plataforma plana de concreto de 46 x 15 metros. De acordo com os planos, cada lançamento custará US$ 12 milhões.

Esquema estrutural simplificado do foguete

Primeiro estágio

O primeiro estágio é semelhante em estrutura aos Falcon 9 da SpaceX, Electron da Rocket Lab e o Terran 1 da Relativity Space. A estrutura primária do veículo é totalmente metálica, empregando ligas de alumínio confiáveis e de alta resistência. O design utiliza uma arquitetura de tanque de cúpula comum para minimizar a massa estrutural. Os barris dos tanques são reforçados em grade com um design isogrid. A extremidade dianteira inclui um adaptador de carga útil de design personalizado e a carenagem bicônica. Como padrão, o RS-1 usa uma coifa metálica fresada de 2,032 m de diâmetro para proteger a carga útil de estresses aerodinâmicos e aquecimento.

Segundo estágio

O segundo estágio usa uma única versão otimizada para vácuo do E2, produzindo 5.896,7 kgf (57,82 kN) de impulso. O cilindro principal utiliza a mesma arquitetura de tanque de cúpula comum para minimizar a massa, com barris reforçados com estrutura isogrid.

Sequência de voo

Numa sequencia de voo nominal, como a prevista no primero voo planejado de 2023, o primeiro estágio funciona por cerca de dois minutos e meio e depois cai no oceano, dando lugar ao estágio superior movido pelo único motor E2. A carenagem de cabeça do foguete é descartada após mais de três minutos de vôo, e o motor desliga quase 10 minutos após a decolagem. A carga útil é ejetada de 12 a 14 minutos após o lançamento.

Performance

O lançador destina-se a colocar até 1.000 quilos em órbitas sincronizadas com o sol por US$ 12 milhões por lançamento. A empresa anunciou em agosto que garantiu US$ 44,5 milhões em contratos da Força Aérea dos EUA para demonstrações , bem como US$ 49 milhões em financiamento privado. O preço planejado para cada lançamento é de US$ 12 milhões.

A ABL produziu uma estrutura modular de sistema de suporte de solo que exige apenas uma pista concretada para nela dispor seus elementos de suporte ao foguete, como geradoes, condicionadores, tanques, sistemas de alimentação, telemetria, ligação umbilical, circuitos de gás e fluidos.

A ABL Space Systems

Embora a empresa ainda não tenha lançado com sucesso um RS1, ela conseguiu arrecadar dinheiro e conquistar clientes. A ABL levantou $ 200 milhões em outubrode 2020 , uma extensão de uma rodada da Série B de $ 170 milhões que levantou sete meses antes. A empresa disse que a última rodada financiaria o aumento da produção do RS1. A Lockheed Martin assinou um contrato em abril de 2021 para até 58 lançamentos na próxima década e selecionou separadamente a ABL para realizar seu lançamento do “UK Pathfinder” para o governo britânico a partir de um espaçoporto nas Ilhas Shetland. A Amazon assinou um contrato com a ABL em novembro para lançar dois protótipos de satélites para sua megaconstelação de banda larga do Projeto Kuiper.

Fundada em 2017, a ABL está sediada em El Segundo, Califórnia, e é apoiada por fundos de capital de risco e dinheiro da Lockheed Martin. A empresa relatou uma avaliação de US$ 2,4 bilhões no ano passado durante sua mais recente rodada de arrecadação de fundos, com uma carteira de pedidos de mais de 75 missões, principalmente um contrato de até 58 lançamentos da Lockheed Martin. A ABL também tem contrato para lançar uma pequena missão de demonstração de tecnologia de satélite da NASA e é uma das treze empresas na lista de oferecedores da agência para serviços de lançamento de classe de risco. A Força Espacial dos EUA adicionou a ABL à sua lista de onze empresas elegíveis para ganhar contratos para lançar pequenas cargas úteis de satélites militares durante um período de nove anos.

Motor E2 tem construção simples e filosofoa de funcionamento tradicional, com turbogerador de gás para mover as bombas de propelente, e funcionando em ciclo aberto com a saída dos gases de gerador posicionada ao lado da tubeira

O Electron da Rocket Lab, o LauncherOne da Virgin Orbit e o Rocket 3 da Astra têm capacidades de carga menores. (A Astra aposentou seu Rocket 3 e agora está desenvolvendo um foguete maior, o Rocket 4).

A empresa vinha fazendo testes de desenvolvimento de seus motores em preparação para o voo inaugural. Antes, o segundo estágio do veículo de lançamento foi destruído em um acidente durante um teste em 19 de janeiro de 2021. Observadores no Mojave Air and Space Port, na Califórnia, relataram ter ouvido um estrondo por volta das 16h30 do leste, seguido por uma nuvem de fumaça preta. A pluma, visível em toda a área, inclusive por câmeras que fazem parte de uma rede de rastreamento de incêndios florestais, se dispersou em 20 minutos. Não houve relatos de feridos. O aeroporto, que também possui uma licença de espaçoporto da Federal Aviation Administration, abriga várias empresas que realizam disparos de motores e outros testes. Fontes da indústria disseram que o incidente parecia estar em um local usado pela ABL Space Systems . Dan Piemont, presidente da ABL , confirmou que o incidente ocorreu . “Esta tarde, perdemos o Estágio 2 do RS1 em uma anomalia de teste”, disse ele ao SpaceNews. “Todos estão seguros e a equipe fez um trabalho admirável analisando a anomalia e trabalhando para proteger a bancada de testes.”

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