스페이스 클럽 Relativity의 3D 프린팅된 Terran 1 로켓이 우주에 도달했지만 궤도에 도달하지 못함

[우주센터]

Relativity Space의 첫 번째 3D 프린팅 Terran 1 로켓의 카운트다운 및 발사에 대한 생중계 다시 보기를 시청하십시오. 테란 1호는 이날 오후 11시 25분 첫 시험비행을 위해 플로리다주 케이프 커내버럴 우주군 기지의 발사 단지 16에서 이륙했다. 3월 22일 수요일 EDT(3월 23일 목요일 0325 UTC). Twitter에서 팔로우하세요.

완전히 재사용 가능한 로켓을 개발하려는 야망을 가진 회사인 Relativity Space는 수요일 밤 Cape Canaveral에서 첫 번째 소모성 메탄 연료 부스터를 발사하여 발사기의 최초 3D 프린팅 구조의 강도를 성공적으로 시연했지만 도달하지 못했습니다. 시험 비행의 두 번째 단계에서 오작동 후 궤도를 돌다.

테란 1호로 불리는 2단 로켓은 주로 3D 프린팅으로 제작된 최초의 궤도급 발사기이자, 메탄을 연료로 사용한 최초의 미국산 발사체다. 수요일 밤 테란 1호의 첫 비행의 초기 단계는 계획대로 진행된 것으로 보였으며 두 번째 단계가 이륙 후 거의 3분 후에 점화될 때까지 아무런 문제가 보고되지 않았습니다.

상부 단계의 Aeon 엔진은 로켓을 약 17,000mph의 궤도 속도로 가속하기 위해 5분 동안 점화해야 했습니다. 그러나 두 번째 단계의 카메라는 엔진에서 간헐적으로 불꽃이 나는 것을 보여 주었고 엔진은 최대 추력까지 올라가지 않는 것으로 보였습니다. Relativity의 시험 비행 라이브 웹캐스트에서 읽은 속도에 따르면 로켓은 약 4,600mph(7,400km/h)의 최고 속도에 도달한 후 잠시 우주로 치솟으면서 속도가 느려지기 시작했습니다.

Relativity의 발사 책임자인 Clay Walker는 임무 시작 약 5분 후 발표에서 두 번째 단계에 이상 현상이 있음을 확인했습니다.

테란 1호 로켓의 첫 시험 비행에는 위성이 없었다. 로켓의 잔해는 Cape Canaveral에서 동쪽으로 약 400마일 떨어진 대서양에 떨어졌을 가능성이 있습니다.

2015년 캘리포니아에 설립된 스타트업 Relativity Space는 테란 1호 시험 비행 전에 시험 비행의 주요 목표 중 하나가 3D 프린팅 로켓이 발사의 극심한 진동과 힘을 견딜 수 있음을 입증하는 것이라고 말했습니다. Max-Q 또는 최대 공기 역학적 압력으로 알려진 비행 단계. 수요일 밤 Terran 1 시험 비행에서 수집된 데이터는 Terran R이라는 완전히 재사용 가능한 발사기인 Relativity의 미래 로켓 개발에 도움이 될 것이라고 회사는 말했습니다.

Relativity Space의 테스트 및 발사 기술 프로그램 관리자인 Arwa Tizani Kelly는 "처음 발사는 항상 흥미롭고 오늘의 비행도 예외는 아니었습니다."라고 말했습니다. “비록 우리는 궤도에 도달하지 못했지만 이번 첫 발사의 주요 목표를 크게 초과했으며 그 목표는 가장 까다로운 비행 단계 중 하나인 Max-Q에서 데이터를 수집하고 단계 분리를 달성하는 것이었습니다. 오늘의 비행 데이터는 Terran R을 포함하여 로켓을 더욱 개선하기 위해 우리 팀에 매우 중요할 것입니다.”

Terran 1의 첫 번째 발사 전 지상 테스트에서는 3D 프린팅 로켓이 알루미늄, 탄소 섬유 또는 스테인리스 스틸과 같은 보다 일반적인 재료로 제작된 발사체와 유사한 힘을 견딜 수 있음을 보여주었습니다. 수요일 비행 테스트는 이러한 결과를 확인하는 것으로 보입니다.

트위터에 게시된 성명에서 Relativity는 Max-Q를 통한 Terran 1 로켓의 생존이 "우리의 새로운 적층 제조 방식에 대한 가장 큰 증거 포인트"라고 말했습니다.

Relativity는 "오늘은 역사적으로 처음으로 많은 승리를 거둔 엄청난 승리입니다."라고 말했습니다. “메인 엔진 차단과 스테이지 분리도 진행했습니다. 우리는 비행 데이터를 평가하고 앞으로 며칠 동안 공개 업데이트를 제공할 것입니다.”

Relativity의 첫 번째 Terran 1 로켓은 오후 11시 25분에 이륙했습니다. EDT 수요일(0325 UTC 목요일) 케이프 커내버럴 우주군 기지의 발사 단지 16에서 이달 초 두 번의 카운트다운을 마친 후.

강한 상층부 바람과 대서양의 발사 위험 지역으로 빗나간 보트가 수요일 밤 거의 1시간 30분 동안 110피트(33.5m) 높이의 테란 1 로켓의 이륙을 지연시켰습니다. 그러나 이러한 문제가 해결되면서 Relativity의 출시 팀은 카운트다운을 시작하고 컴퓨터에 출시 순서 제어권을 넘기기 전에 마지막 일련의 점검을 거쳤습니다.

Relativity가 설계하고 제작한 9개의 메탄 연료 Aeon 1 엔진은 발사 6초 전에 점화되어 최대 출력까지 스로틀링되어 207,000파운드의 추력을 생성했습니다. 마지막 순간의 상태 점검 후 로켓의 컴퓨터는 억제 장치를 해제하라는 명령을 내렸고 Terran 1은 Relativity의 발사대에서 멀어졌습니다.

9개의 주 엔진은 테란 1호가 대기권으로 치솟아 케이프 커내버럴에서 동쪽으로 방향을 틀고 미션 시작 약 1분 동안 음속을 능가할 때 푸른 색조의 배기 불꽃을 생성했습니다. 다음 주요 테스트는 로켓이 Max-Q에 도달한 T+plus 80초에 이루어졌습니다.

Terran 1호는 9개의 메탄 연료 엔진으로 하늘로 올라갑니다. 크레딧: Michael Cain / Spaceflight Now / Coldlife 사진
1단계의 Aeon 1 엔진은 T+plus 2분 40초에 정지되고 잠시 후 1단계 부스터가 방출됩니다. 그런 다음 상부 단계는 궤도 속도로 Terran 1 로켓에 동력을 공급하기 위해 엔진을 점화해야 했습니다.

그러나 로켓의 속도는 떨어지기 시작했고 상대성 이론은 시험 비행의 조기 종료를 선언했습니다.

Terran 1 로켓은 1톤 이상의 화물을 낮은 지구 궤도로 운반하도록 설계되었습니다. 이 로켓은 중소형 위성의 상용 발사 시장을 겨냥한 것으로, Relativity는 지난 몇 년 동안 온라인에 등장한 민간 개발 소형 위성 발사 회사 중 하나가 되었습니다.

Relativity Space는 3월 11일 두 번째 발사 시도에서 Terran 1 로켓을 발사한 지 0.5초 이내에 도달했습니다.

이 회사는 이륙 0.5초 전에 컴퓨터가 문제를 감지했을 때 카운트다운이 자동으로 중단되었다고 말했습니다. 지상 팀은 결함을 수정하기 위해 새 소프트웨어를 로켓에 업링크한 다음 3월 11일 발사 창에서 나중에 Terran 1 로켓을 다시 발사하려고 시도했습니다. 그러나 컴퓨터가 T-마이너스 45초에서 카운트다운이 다시 멈췄습니다. 2단계 메탄 연료 탱크.

엔지니어들은 3월 8일 지상 시스템 문제로 인해 로켓의 극저온 액체 산소가 적절한 온도를 읽을 수 없게 되자 이전 발사 시도를 취소했습니다.

소프트웨어 조정 및 카운트다운 순서에 대한 약간의 변경 후 Relativity는 수요일 밤 다시 시도할 준비가 되었습니다.

Terran 1 로켓이 수요일 밤 사고 없이 8분간의 비행을 완료했다면 역사상 최초의 메탄 연료 발사기가 되었을 것입니다. 앞으로 몇 주 또는 몇 달 안에 첫 번째 본격적인 테스트 비행.

Relativity Space의 공동 창립자이자 CEO인 Tim Ellis는 메탄이 "특히 재사용 가능한 로켓의 경우 미래의 추진제 선택"이라고 말했습니다.

메탄은 SpaceX의 Falcon 9 로켓, 러시아의 Soyuz 발사대, ULA의 Atlas 5에 사용되는 등유보다 더 효율적인 연료입니다. 또한 메탄은 등유보다 더 깨끗하게 연소되고 엔진 내부에 잔류물이 적게 남으므로 수리가 용이하고 임무 간 재사용이 용이합니다.

이 긴 노출 사진에서 Relativity Space의 Terran 1 로켓이 우주로 날아가고 있습니다. 독특한 파란색 배기 가스는 단 분리에서 줄무늬가 끊어지기 전에 이 보기에서 분명하며 2단 엔진의 예상되는 점화로 다시 나타나지 않습니다. 크레딧: Michael Cain / Spaceflight Now / Coldlife 사진
첫 번째 Terran 1이 발사대를 떠나기도 전에 Relativity는 완전히 재사용 가능한 더 큰 Terran R이라는 로켓의 개발을 시작했습니다. 화성."

Terran R의 원대한 야망에도 불구하고, 보다 겸손한 Terran 1 로켓의 첫 번째 시험 비행은 Blue Origin 및 SpaceX에서 엔지니어로 잠시 일한 대학 동창 Ellis와 Jordan Noone이 2015년에 설립한 회사인 Relativity의 주요 이정표였습니다. . 32세의 Ellis는 Relativity의 CEO이며 30세의 Noone은 2020년 회사의 CTO에서 물러났습니다.

이 회사는 현재 약 1,000명의 직원, 캘리포니아 롱비치에 있는 백만 평방피트의 본사 및 공장, 억만장자 Mark Cuban의 초기 500,000달러 투자를 포함하여 13억 달러의 벤처 캐피탈 및 주식 자금 조달을 자랑합니다. 2021년에 회사는 로켓을 발사하기 전에 42억 달러의 가치에 도달했습니다.

Relativity의 수익 운영 부사장인 Josh Brost는 Terran 1호가 출시되기 전에 Spaceflight Now에 첫 번째 시도에서 궤도에 진입하는 것이 회사의 "성공을 정의"하지 못한다고 말했습니다.

Brost는 인터뷰에서 "출시와 동시에 매우 성공적인 것으로 간주될 수 있는 다른 많은 일들이 있습니다."라고 말했습니다.

Brost는 첫 번째 Terran 1 발사에서 Max-Q를 통과하는 것은 "우리 자신뿐만 아니라 전 세계에 3D 프린팅 로켓이 실제로 이러한 발사 환경을 수행하는 작업에 달려 있음을 보여줄 것"이라고 말했습니다.

Terran 1 로켓은 최대 2,755파운드 또는 1,250kg의 화물을 저고도 궤도로 운반할 수 있습니다. 이는 Rocket Lab의 Electron 차량과 같은 다른 상업용 소형 위성 발사기보다 훨씬 더 많은 것입니다. Relativity는 Terran 1 로켓의 전용 발사를 1,200만 달러에 판매한다고 밝혔는데, 이는 더 작은 Rocket Lab 차량 비행 가격의 약 두 배입니다.

Relativity Space의 Terran 1 로켓이 Cape Canaveral Space Force Station의 Launch Complex 16에 있습니다. 크레딧: 상대성 공간 / Trevor Mahlmann
Relativity Space는 Terran 1 로켓을 개발하고 처음부터 Aeon 로켓 엔진을 설계했을 뿐만 아니라 4세대 3D 프린터도 도입했습니다.

Terran 1 로켓의 20,458파운드(9,280kg) 구조 질량의 약 85%는 Aeon 엔진을 포함하여 3D 프린팅 기술로 제조되었습니다. Relativity는 3D 프린팅을 통해 기존 방법을 사용하여 만든 발사체보다 100배 적은 부품으로 로켓을 제조할 수 있다고 회사는 말합니다.

Relativity는 독점적인 알루미늄 합금을 사용하여 3D 프린터에서 Terran 1 로켓의 기본 구조와 추진제 탱크를 생산했습니다. 엔진 추력 챔버, 인젝터, 터보 펌프, 반응 제어 추진기 및 가압 시스템도 3D 프린팅 기술에 의존합니다. 항공 전자 공학 및 비행 컴퓨터와 같은 다른 부품은 기존 방법을 사용하여 제조되었다고 Brost는 말했습니다.

회사 대변인은 Cape Canaveral과 미시시피에 있는 NASA의 Stennis 우주 센터의 테스트 스탠드에서 광범위한 로켓 테스트를 통해 관계자들에게 Terran 1호 발사를 진행할 수 있는 충분한 자신감을 주었다고 말했습니다. 계획. 엔진과 자체 생성 가스를 사용하여 추진제 탱크의 압력을 유지하는 Terran 1의 자동 가압 시스템은 최근 지상 테스트에서 잘 수행되었다고 Relativity는 말했습니다.

"우리는 학습 속도를 최대화하기 위해 가능한 한 빨리 패드에 도달하려고 매우 의도적으로 노력했습니다."라고 Brost는 말했습니다.

전반적으로 Relativity는 Stennis 우주 센터의 점화 스탠드에서 엔진 검증 및 승인 테스트 동안 10,900초의 실행 시간으로 191개의 Aeon 1 핫파이어 테스트를 완료했습니다.

우주 발사에 최적화된 단일 "Aeon Vac" 엔진으로 구동되는 Terran 1 로켓의 두 번째 단계는 시험 비행에서 수행할 연소를 시뮬레이션하는 전체 "임무 듀티 사이클"을 완료했습니다. Relativity는 또한 Terran 1 로켓의 첫 번째 및 두 번째 단계에 대한 구조적 하중 테스트와 단계 분리 및 기타 "비행에 필수적인" 메커니즘에 대한 기능 테스트를 완료했습니다.

Relativity는 또한 출시 준비를 위해 플로리다로 배송하기 전에 미시시피에서 Terran 1의 두 번째 단계에 대한 "임무 듀티 사이클" 테스트를 완료했습니다. 미션 듀티 사이클은 비행 중에 경험할 것과 일치하는 테스트 시퀀스를 통해 엔진을 포함한 전체 상단 단계를 실행했습니다.

Relativity Space의 공동 창립자이자 CEO인 Tim Ellis. 크레딧: 상대성 공간
Terran 1 로켓의 출발 지점인 Launch Complex 16은 한때 Titan 및 Pershing 미사일 테스트와 NASA의 Apollo 서비스 모듈 엔진의 테스트 발사에 사용되었던 Cape Canaveral의 장기 휴면 시설입니다. Launch Complex 16은 1988년 발사에 마지막으로 사용되었으며 United Launch Alliance의 Delta 4 발사대 남쪽과 SpaceX의 로켓 착륙 구역 북쪽에 있는 Cape Canaveral의 역사적인 "미사일 행"에 있습니다.

2016년 발표 후 16발사단지 사용에 대한 군의 승인을 받은 Relativity는 로켓 처리 격납고를 건설하고 피뢰탑을 세우고 추진제 저장 탱크를 현장에 설치했습니다.

Relativity는 지난 6월 최종 통합 및 테스트를 위해 Terran 1 로켓을 Cape Canaveral에 전달했습니다.

수요일 밤 이륙 후 Cape Canaveral에서 정동 궤적은 Terran 1 로켓을 적도에서 28.5도 기울어진 저고도 궤도에 진입시키는 것을 목표로 했으며 이는 플로리다 우주 정거장과 같은 위도입니다.

Terran 1 로켓이 수요일 밤의 임무에서 테스트하지 않은 한 가지는 페이로드 페어링, 즉 로켓이 대기를 통해 초기 상승하는 동안 위성을 보호하는 에어로쉘, 그리고 우주에 도달한 후 페이로드를 드러내는 투하 장치였습니다. Relativity의 첫 번째 시험 비행에 사용된 Terran 1에는 로켓에서 분리되도록 설계되지 않은 공기역학적 노즈콘이 있었습니다.

몇 년 전에 인쇄된 최초의 테스트 기사 Relativity 중 하나인 6인치 폭의 금속 링이 토큰 페이로드로 Terran 1의 노즈 콘 내부에 장착되었습니다.

Brost는 Terran 1의 첫 번째 테스트 비행에서 페이로드 페어링 비행을 포기하기로 한 결정은 회사가 궤도에 도달하기 위해 작동해야 하는 로켓 부품에 계속 집중하도록 하기 위한 것이라고 말했습니다.

"새로운 로켓이 어떻게 실패하는지 살펴보면 시스템에 문제가 발생할 수 있는 다양한 실패 모드가 있습니다."라고 Brost는 출시 전 인터뷰에서 말했습니다. “그곳이 바로 우리가 노력을 집중하고 있는 곳입니다.

“대량의 추진력 테스트와 상당량의 지상 HW(Hardware-in-the-Loop) 항공 전자 공학 테스트, 전체 엔드 투 엔드 구조 테스트에 노력을 쏟고 있어 시스템이 최고의 기회를 얻을 수 있는지 확인합니다. Brost는 발사 전에 Spaceflight Now에 말했습니다.

Relativity Space에서 Terran 1 로켓의 구조물과 추진제 탱크를 구성하는 데 사용하는 3D 프린터입니다. 크레딧: 상대성 공간
Relativity는 케이프 커내버럴에서 출발하는 두 번째 Terran 1 미션에서 작은 위성 클러스터를 비행하기 위해 NASA와 발사 계약을 체결했습니다. 이 회사는 또한 회사가 계획한 저궤도 인터넷 성좌를 위해 위성을 발사하기 위해 Telesat과 계약을 맺었습니다. 그리고 Iridium은 Relativity의 로켓에 음성 및 데이터 중계 위성을 발사하기로 장기 계약을 맺었습니다.

작년에 Iridium은 나머지 6개의 예비 "Iridium Next" 위성 중 5개의 발사를 Relativity의 Terran 1 로켓의 여러 전용 비행에서 올해 말 단일 SpaceX Falcon 9 로켓의 승차 공유 임무로 전환했습니다. 이리디움 대변인은 "우리는 아직 하나의 지상 스페어가 남아 있으며, 향후 테란 1호에서 발사될 수 있다"고 말했다.

그러나 Iridium은 Relativity와의 계약에 Terran R과 같은 발사 회사의 미래 시스템을 사용하는 조항이 포함되어 있다고 말합니다. OneWeb은 또한 Terran R 로켓에서 2세대 광대역 위성을 비행하기 위한 다중 발사 계약에 서명했습니다. 임펄스 스페이스(Impulse Space)라는 또 다른 스타트업 우주 회사는 작년에 Relativity의 Terran R을 이용해 로봇 착륙선을 화성에 보낼 계획이라고 발표했습니다.

Relativity는 16억 5천만 달러 이상의 가치가 있는 12명의 고객과 계약 백로그가 있다고 말합니다. 백로그의 대부분은 2024년 말까지 처음으로 발사될 수 있는 더 큰 재사용 가능한 Terran R에서 임무를 시작하기 위한 것입니다. Terran 1과 마찬가지로 Terran R은 3D 프린팅 기술로 제작될 것입니다. 메탄 연료를 사용하고 Cape Canaveral의 Launch Complex 16에서 우주로 출발합니다.

Ellis는 Terran 1의 첫 출시 전날 게시된 트위터 스레드에서 Relativity가 Terran R 개발에 노력을 기울이고 있다는 신호를 보냈습니다.

Ellis는 "중형 리프트는 이 페이로드 등급에서 엄청난 출시 부족이 진행 중인 남은 10년 동안 가장 큰 시장 기회가 있는 곳임이 분명합니다."라고 말했습니다.

Relativity Space의 Terran 1 로켓은 첫 번째 단계에서 9개의 엔진으로 구동되며 메탄 연료와 액체 산소를 연소합니다. 단일 엔진이 상단 스테이지에 동력을 공급합니다. 크레딧: 상대성 공간
SpaceX의 거대한 우주선 로켓의 작은 버전을 닮은 Terran R은 높이 216피트(66m), 지름 16피트(5m)입니다.

Relativity에 따르면 재사용 가능한 모드로 비행하는 Terran R 로켓은 20미터톤 또는 44,000파운드의 페이로드를 낮은 지구 궤도에 전달할 수 있습니다. Relativity가 Terran R을 소모성 로켓으로 비행하면 페이로드 용량이 증가할 수 있습니다.

Terran R 1단계는 각각 302,000파운드의 추력이 가능한 7개의 재사용 가능한 3D 프린팅 Aeon R 엔진으로 구동되며, 풀 스로틀에서 210만 파운드의 추력을 생성하도록 결합됩니다. Terran R 2단에는 하나의 Aeon Vac 엔진이 있습니다.

Rocket Lab 및 Firefly Aerospace와 같이 처음에 소형 위성 발사기를 개발한 다른 새로운 상용 발사 제공업체도 더 큰 로켓으로 선회하고 있습니다. Rocket Lab은 부분적으로 재사용 가능한 Neutron 로켓을 개발하고 있으며 Firefly는 중형 발사체를 개발하기 위해 Northrop Grumman과 파트너십의 초기 단계에 있습니다.

Ellis는 Relativity가 Terran 1을 계속 테스트하고 비행할 것인지 또는 Terran R로 이동할 것인지에 대한 지침을 고객에게 요청할 것이라고 트윗했습니다.

Ellis는 Terran 1 시험 비행 전에 "고객이 실제로 결정적인 배심원이 될 것입니다."라고 말했습니다. "그들은 우리가 Max-Q에서 차량의 구조적 무결성을 입증하면 이번 발사를 성공으로 볼 수 있지만, 그들은 또한 단계 분리 및 2단계 엔진 점화와 같은 비행의 후반 단계를 바라볼 수도 있습니다."

Ellis는 "첫 번째 Terran 1 발사에서 로켓 발사와 관련하여 더 일반적인 문제(첨가제 관련 문제가 아닌 로켓 과학 문제)에 직면하면 해당 고객에게 의견을 요청할 것입니다."라고 말했습니다. “그들은 우리가 이 차량의 문제를 해결하기 위해 더 많은 Terran 1을 생산하는 길을 계속 가기를 원합니까? 아니면 (그들은) 그들이 실제로 가장 관심이 있는 차량인 Terran R에 대한 나머지 로켓 과학 문제를 우리가 해결하기를 원합니까?”

Terran 1은 "Terran R에 직접 적용할 수 있는 개발 기술을 개발하기 위한 환상적인 학습 플랫폼으로, 차세대 출시 회사가 되기 위한 경쟁에서 우리가 앞서 있다는 확신을 줍니다."라고 Ellis는 말했습니다.

Relativity의 Terran 1 및 Terran R 로켓에 대한 아티스트의 일러스트레이션. 크레딧: 상대성 공간
로켓: 테란 1

탑재량: "행운을 빌어요, 즐거운 시간 보내세요" 시험 비행; 고객 페이로드 없음

발사 장소: LC-16, 플로리다주 케이프 커내버럴 우주군 기지

출시일: 2023년 3월 22/23일

런칭 시간: 오후 11시 25분 3월 22일 EDT(3월 23일 0325 UTC)

일기예보: 날씨가 좋을 확률 95%

부스터 복구: 없음

발사 방위각: 동쪽

목표 궤도: 124마일 x 130마일(365km x 373km), 28.5도 경사

출시 일정:

T+00:00: 이륙
T+00:12: 피치 다운레인지
T+01:20: 최대 공기역학적 압력(Max-Q)
T+02:40: 1단계 주 엔진 차단(MECO)
T+02:45: 스테이지 분리
T+02:51: 2단계 엔진 점화
T+07:43: 2단계 엔진 차단(SECO)
T+08:00: 테란 1호 궤도 진입
임무 통계:

Relativity Space의 첫 번째 발사
테란 1호 로켓 첫 발사
Launch Complex 16에서 151번째 발사
2023년 케이프 커내버럴을 기반으로 한 15번째 궤도 발사 시도

스페이스 클럽(Space Club)