로켓랩은 2개 사업을 영위함: 1) 발사, 2) 우주 시스템

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로켓랩은 2개 사업을 영위함. 

1. 발사 (launch services)
2. 우주 시스템 (space systems)

1. 발사 (launch services)

 

저궤도에서 행성 간 목적지에 이르기까지 다양한 정부 및 상업 임무에 걸쳐 페이로드를 배치하기 위해 궤도 및 아궤도 로켓을 설계, 제조 및 발사한다. 

 

Electron은 소형 우주선 발사 서비스에 대한 고객들의 증가하고 역동적인 요구를 충족시키기 위해 높은 발사 빈도 비즈니스 모델에 맞게 설계된 궤도 소형 발사체이다. 

 

3D 프린팅 및 자동화를 포함한 혁신적인 제조 기술을 사용하여 Electron은 빠르고 빈번한 발사에 최적화되었으며 시장에서 가장 다작하고 신뢰할 수 있는 궤도 발사체 중 하나로 자리잡았다. 

 

2017년 첫 발사 이후 Electron은 2023년 12월 31일까지 38회의 성공적인 궤도 임무를 통해 정부 및 상업 고객을 위해 172대의 우주선을 궤도에 배치한 선도적인 소형 우주선 발사체가 되었다. (2024년 9월 기준 50회 성공함)

 

2023년에 Electron은 미국에서 운영되는 기업들 중 두 번째로 자주 발사된 궤도 로켓이었으며, Rocket Lab을 전 세계에서 네 번째로 빈번한 궤도 발사체로 자리매김하게 했다.

 

 

발사 서비스 프로그램은 3D 프린팅된 전기 터보펌프 로켓 엔진, 완전 탄소 복합 연료 탱크, 민간 궤도 발사 단지, 궤도상에서 고성능 우주선으로 구성될 수 있는 킥 스테이지, 그리고 우주에서 단계를 성공적으로 회수할 수 있는 잠재적 능력 등 많은 업계 선도적 혁신을 개발하게 했으며, 이는 재사용성으로 가는 길을 제공한다.

 

Electron은 전용 및 라이드쉐어 미션에 걸쳐 고성장 소형 우주선 시장에 맞춤형 궤도 접근을 제공한다. 

 

뉴질랜드 마히아의 운영 중인 LC-1에서 38도에서 120도까지의 광범위한 궤도 경사각으로, 그리고 버지니아 월롭스 아일랜드의 운영 중인 LC-2에서 38도에서 60도까지의 광범위한 궤도 경사각으로 최대 300kg의 우주선을 저궤도에 배치할 수 있다. 

 

Electron은 또한 우주선을 심우주 및 행성 간 목적지로 보낼 수 있는 능력이 있으며, 이는 NASA의 아르테미스 프로그램을 지원하는 달 임무인 Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment ("CAPSTONE")의 발사로 성공적으로 입증되었다. 

 

Electron은 두 개의 주요 단계와 혁신적인 세 번째 킥 스테이지를 가지고 있으며, 높이 18미터, 직경 1.2미터, 이륙 질량 약 14,000kg이다. 

 

Electron의 설계는 항공 전자 장비와 전기 시스템의 혁신적인 사용, 그리고 구조와 추진제 탱크를 위한 고급 탄소 복합재료를 포함한다. 

 

탄소 복합재 구조는 다른 재료에 비해 질량을 최대 40% 감소시켜 Electron의 질량 대 궤도 성능에 기여한다. 

 

Electron의 복합재 탱크와 구조의 사내 조립은 비용 효율성을 향상시키고 높은 생산율을 지원한다. 

 

Electron의 킥 스테이지는 우주선이 일정한 고도를 유지하는 데 필요한 원형 궤도에 배치될 수 있게 하며, 엔진을 재시동하여 여러 페이로드를 다양한 궤도로 전달하고, 정확한 궤도 삽입 요구 사항을 충족하며, 궤도 잔해(일명 우주 쓰레기)에 기여하지 않도록 궤도 이탈할 수 있다. 

 

Electron은 캘리포니아 롱비치 본사에서 제조하는 총 10개의 Rutherford 엔진으로 추진된다. 

 

Rutherford 엔진은 전기 터보펌프로 공급되는 액체 산소와 케로신을 연료로 하는 5,600lbf 엔진으로, 전기 모터와 고성능 리튬 폴리머 배터리를 사용하여 액체 산소와 케로신 연료 펌프를 구동하는 추진 사이클을 기반으로 한다. 

 

전기 터보펌프는 가스 발생기 사이클에 일반적으로 필요한 터보기계보다 복잡성이 낮지만 여전히 높은 효율성을 달성한다. 

 

Rutherford 엔진은 재생 냉각 추력실, 인젝터 펌프 및 주 밸브를 포함한 모든 주요 구성 요소에 적층 제조를 사용하는 최초의 산소/탄화수소 엔진으로 여겨진다.

 

Electron은 현재 뉴질랜드 마히아의 민간 발사 단지와 버지니아 월롭스 아일랜드의 NASA 월롭스 비행 시설에 있는 새로운 발사 단지에서 발사된다. 

 

2023년 12월 31일 기준으로 Electron은 38회 성공적으로 발사되어 172대의 우주선을 궤도에 배치했다. 

 

2021년 3월, 재사용 가능한 중형 Neutron 발사체 개발 계획을 발표했는데, 이는 저궤도로의 소모성 발사의 경우 약 15,000kg, 재사용 가능한 구성과 더 높은 궤도의 경우 더 가벼운 페이로드로 우주 발사체의 페이로드 용량을 증가시킬 것이다. 

 

Neutron은 상업 및 미국 정부 위성군 발사에 맞춰질 것이며, 궁극적으로는 유인 우주 비행이 가능하도록 구성되어 국제 우주 정거장에 승무원과 화물 보급을 제공할 수 있게 할 것이다. 

 

Neutron은 또한 높은 수준의 일정 통제와 높은 비행 빈도가 필요한 더 큰 민간, 국방 및 상업 페이로드를 위한 전용 궤도 서비스를 제공할 것이다. 

 

Neutron은 2029년까지 발사될 것으로 예상되는 거의 모든 우주선 구성을 발사할 수 있는 능력을 가질 것으로 예상되며, Electron의 비행 유산을 다양한 차량 서브시스템 설계, 발사 단지 및 지상국 인프라에 걸쳐 활용할 수 있을 것으로 예상된다. 

 

중형 Neutron은 높이 40미터, 페어링 직경 5미터의 2단 발사체로, 저궤도로의 소모성 발사의 경우 약 15,000kg, 재사용 가능한 구성과 더 높은 궤도의 경우 더 가벼운 페이로드의 페이로드 용량을 가질 것이다. 

 

Neutron은 발사 현장으로 돌아오거나 해상 플랫폼에 착륙하도록 설계된 재사용 가능한 1단계를 특징으로 하여 사용의 유연성, 높은 발사 빈도, 고객을 위한 발사 비용 감소를 가능하게 할 것이다. 

 

Neutron 발사는 NASA 월롭스 비행 시설에 위치한 버지니아의 Mid-Atlantic Regional Spaceport에서 이루어질 계획이다. 

 

Mid-Atlantic Regional Spaceport의 기존 인프라를 활용하여 점진적 투자를 줄이고 2024년 말 이전의 첫 발사 일정을 앞당기는 것을 목표로 한다.

 

2. 우주 시스템 (space systems)

 

저궤도 위성군에서 심우주 및 행성 간 임무에 이르기까지 정부 및 상업 고객을 위한 우주선 구성요소 솔루션, 설계 서비스, 우주선 서비스를 포함하여 우주 경제에 구성요소와 서비스를 제공한다. 

 

 

선도적인 우주선 구성요소 제조업체인 Sinclair Interplanetary의 인수로 이 시장에 진출했으며, 이후 Planetary Systems Corporation, SolAero Holdings, Inc. 및 항공우주 소프트웨어 기업 Advanced Solutions, Inc.의 인수로 시장 참여를 확대했다. 

 

우주 시스템 이니셔티브는 Photon 우주선 제품군의 설계 및 제조와 함께 복합 구조, 반작용 휠, 별 추적기, 라디오, 분리 시스템, 태양 솔루션, 명령 및 제어 우주선 소프트웨어, 고전압 우주급 배터리 솔루션, 그리고 다양한 하위 시스템 기능을 위해 개발 중인 추가 제품을 포함한 우주선용 상용 시장 구성요소, 소프트웨어 및 서비스 범위에 의해 지원된다. 

 

이러한 각 전략적 인수는 자체 Photon 우주선 제품군을 위한 점진적인 수직 통합 능력을 가져왔으며, 또한 Rocket Lab이 중요한 우주선 구성요소와 소프트웨어 솔루션을 대규모 가격으로 더 넓은 우주선 상용 시장에 고용량 제조를 제공할 수 있게 했다.

 

Photon 우주선 제품군은 저궤도, 중궤도, 정지궤도 및 행성 간 임무를 위해 구성 가능하다. 

 

Photon은 고객의 다양한 요구 사항을 충족할 수 있도록 구성할 수 있는 다목적 플랫폼이다. 

 

Photon은 발사 중 Electron의 상단(킥 스테이지)으로 작동하도록 구성될 수 있으며, 간단한 명령으로 궤도상 운영 우주선으로 전환되어 배치된 우주선의 기생 질량을 제거하고 페이로드를 위한 페어링 부피의 완전한 사용을 가능하게 한다. 

 

Photon은 또한 개발 중인 Neutron 발사체, 제3자 발사체, 그리고 미국 우주군의 국가 안보 우주 발사 프로그램에 따라 개발된 로켓의 2차 페이로드로도 비행할 수 있다. 

 

Photon 우주선 제품군은 발사, 완전한 우주선 제조, 지상 서비스 및 임무 운영을 포함하는 엔드투엔드 임무 솔루션을 제공하여 고객에게 Rocket Lab을 단일 임무 파트너로 하는 간소화된 궤도 접근을 제공할 수 있게 한다.

 

Photon 우주선 제품군은 우주 관련 과학 연구 수행, 지구에 대한 이미지 및 기타 원격 감지 데이터 수집, 달 및 기타 심우주 행성 임무 수행, 새로운 우주 기술 시연에 사용될 수 있다. 

 

Photon 우주선 제품군은 또한 Electron과 결합하여 단일 임무에서 다른 궤도 위치에 개별 우주선을 배치하고 위성군을 완성하는 데 사용될 수 있다. 

 

이 우주선은 DoD, NASA, 기타 미국 정부 기관 및 전 세계 정부를 포함한 상업, 국방 및 민간 정부 고객을 위한 것이다. 

 

첫 번째 Photon 우주선은 2020년 8월에 성공적으로 발사되어 서비스에 투입되었으며, 두 번째 운영 Photon은 2021년 3월에 성공적으로 발사되었다. 

 

Photon은 2021년 NASA에 의해 아르테미스 프로그램의 달 게이트웨이 이니셔티브를 위한 선구자 역할을 하는 CAPSTONE 임무에 선정되었으며, 이는 NASA가 유인 달 착륙을 위한 중간 기지로 사용하려는 미니 우주 정거장을 포함한다. 

 

CAPSTONE은 2022년 7월에 달로 향하는 탄도 달 전이 궤도에 배치되었으며 2022년 11월에 계획대로 거의 직선 헤일로 궤도에 진입했다. 

 

Photon은 또한 화성과 금성으로의 행성 간 임무에도 선정되었다.

 

Rocket Lab의 우주 시스템 사업은 또한 복합 구조, 반작용 휠, 별 추적기, 라디오, 분리 시스템, 태양 솔루션, 명령 및 제어 우주선 소프트웨어, 고전압 우주급 배터리 솔루션, 그리고 다양한 하위 시스템 기능을 위해 개발 중인 추가 제품을 포함한 다양한 우주선 구성요소를 설계하고 제조한다.

 

태양 솔루션에는 저궤도, 중궤도, 정지궤도 또는 행성 간 응용 프로그램을 위한 임무에 특별히 설계된 수직 통합 우주 태양 전지, Coverglass Interconnected Cells ("CICs") 및 패널 제품 제품군이 포함된다. 

 

Rocket Lab의 우주 태양 전지, CIC 및 패널은 세계에서 가장 높은 성능을 자랑하며 민간 우주 탐사, 과학, 국방 및 정보, 상업 시장을 지원한다.

 

반작용 휠은 우주선에 각운동량을 저장하는 데 사용되는 모터 구동 플라이휠이다. 

 

많은 우주선은 민첩한 3축 지향 제어를 제공하기 위해 3개 또는 4개의 반작용 휠을 사용한다. 

 

일부 구성은 안정적인 지구 지향 제어를 위해 "모멘텀 휠"이라고 불리는 단일 휠을 사용한다. 

 

모든 Rocket Lab 반작용 휠은 속도 및 토크 제어 루프가 있는 온보드 디지털 프로세서를 통합한다. 휠은 뉴턴미터("Nm")로 측정된 최대 각운동량으로 크기가 정해진다. 

 

3 mNms에서 12 Nms까지 다양한 크기의 휠을 많이 만든다. 

 

더 큰 우주선은 더 크고 비용이 많이 드는 휠이 필요하며, 특정 우주선에 적합한 휠 크기를 결정하려면 상세한 공학적 분석이 필요하다.

 

별 추적기는 별을 관찰하여 우주선의 지향 방향과 회전 속도를 결정하는 광학 센서이다. 

 

별 추적기는 렌즈, 검출기, 프로세서, 모든 전원 공급 장치 및 지원 회로를 포함하는 하나의 상자로 완전히 통합된 장치이다. 

 

200만 개 이상의 가능한 별 삼각형 카탈로그가 발사 전에 로드되어 프로세서가 단일 이미지에서 방향을 결정할 수 있게 한다.

 

전력 시스템에는 Electron이 사용하는 Rutherford 로켓 엔진의 전기 터보펌프에 전력을 공급하는 데 사용되는 고용량 고전압 배터리와 소형 우주선에 사용되는 기타 배터리가 포함된다.

 

분리 시스템에는 우주선을 궤도의 발사 플랫폼에서 분리하는 데 사용되는 전동 라이트밴드 및 캐니스터화된 우주선 디스펜서("CSD")가 포함된다. 

 

전동 라이트밴드는 직경 8인치에서 39인치까지의 크기를 가진 링 시스템이다. 라이트밴드는 모터와 기계적 연결을 통해 우주선을 배치한다. 

 

CSD는 발사 중 우주선을 보호하고 우주에서 배치하는 신뢰할 수 있고 비용 효율적인 소형 우주선 하우징이다. 

 

완전히 캡슐화된 CSD는 손상 위험을 최소화하고 우주선과 발사체 플랫폼 사이의 무겁거나 복잡한 인터페이스 구조의 필요성을 제거한다.

 

비행 및 지상 소프트웨어 서비스는 고객의 임무에 맞게 MAX Flight 소프트웨어와 지상 데이터 시스템을 조정하고 적응시키는 엔지니어링 서비스이다. 

 

지상, 항법 및 제어 서비스는 고객 임무를 위한 유도, 항법 및 제어 시스템 설계, 분석 및 검증을 제공하는 엔지니어링 서비스이다. 

 

우주선 운영에는 지상국 인터페이스, 지상 데이터 시스템 및 우주선 운영자를 포함한 운영의 모든 측면을 다루는 완전한 우주선 운영 서비스가 포함된다. 소프트웨어 제품에는 다음이 포함된다:

• MAX Flight Software: 우주선 비행 컴퓨터에서 실행되며 유도 및 제어, 통신, 명령, 원격 측정, 시퀀싱, 전력 제어 및 고장 보호를 포함한 우주선 운영의 모든 측면을 제어한다. MAX Flight Software는 복잡한 우주 임무의 기반을 제공하는 비행 검증된 기성품 우주선 비행 소프트웨어이다.
• ODySSy: 우주선 비행 컴퓨터에서 실행되며 궤도상 우주선 운영의 모든 측면을 시뮬레이션한다. 이를 통해 우주선 수명 주기의 모든 단계에서 우주선의 소프트웨어와 하드웨어를 분석하고 테스트할 수 있다.
• SOLIS: 업계 표준 Systems Tool Kit ("STK") 소프트웨어와 함께 실행되는 소프트웨어 도구로, 엔지니어가 우주선 임무의 모든 측면을 시뮬레이션할 수 있게 한다.
• MAX Ground Data System: 궤도상 및 발사 전 테스트 중 우주선 위성군의 명령 및 제어를 가능하게 하는 소프트웨어이다. 이 소프트웨어는 우주선 명령을 전송하고, 원격 측정을 처리 및 보관하며, 패스 운영을 자동화하고, 원격 측정 모니터링 및 경보를 제공한다.
• MAX DevTool: 엔지니어가 MAX Flight Software 프레임워크 내에서 새로운 소프트웨어 구성 요소를 신속하게 개발할 수 있게 하는 소프트웨어 도구이다.