ข่าว

ด้วยการใช้โครงสร้างวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ จรวด “นิวตรอน” จะกลายเป็นยานปล่อยวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ขนาดใหญ่ลำแรกของโลก

จากประสบการณ์ความสำเร็จในการพัฒนาจรวดขนาดเล็ก “อิเล็กตรอน” บริษัท Rocket Lab USA ซึ่งเป็นบริษัทชั้นนำด้านการปล่อยจรวดและระบบอวกาศของสหรัฐอเมริกา ได้พัฒนาจรวดขนาดใหญ่ที่มีชื่อว่า “นิวตรอน” ซึ่งสามารถบรรทุกน้ำหนักได้ 8 ตัน ซึ่งสามารถนำไปใช้ในภารกิจอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุม การปล่อยกลุ่มดาวเทียมขนาดใหญ่ และการสำรวจอวกาศลึก จรวดนี้ประสบความสำเร็จอย่างก้าวกระโดดทั้งในด้านการออกแบบ วัสดุ และการนำกลับมาใช้ใหม่

จรวด “นิวตรอน” จะเป็นยานปล่อยจรวดขนาดใหญ่ลำแรกของโลกที่ใช้วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ จรวดจะใช้วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ชนิดใหม่พิเศษ ซึ่งมีน้ำหนักเบา แข็งแรง ทนทานต่อความร้อนและแรงกระแทกมหาศาลจากการปล่อยและกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ทำให้สามารถนำชิ้นส่วนแรกกลับมาใช้ซ้ำได้หลายครั้ง เพื่อให้การผลิตรวดเร็วขึ้น โครงสร้างคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ของจรวด “นิวตรอน” จะถูกผลิตโดยใช้กระบวนการจัดวางเส้นใยอัตโนมัติ (AFP) ซึ่งสามารถผลิตเปลือกจรวดคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ที่มีความยาวหลายเมตรได้ภายในไม่กี่นาที

 

2. โครงสร้างฐานใหม่ช่วยลดความยุ่งยากของกระบวนการปล่อยและลงจอด

การนำกลับมาใช้ใหม่เป็นกุญแจสำคัญในการปล่อยจรวดบ่อยครั้งและต้นทุนต่ำ ดังนั้นตั้งแต่เริ่มออกแบบ จรวด “นิวตรอน” จึงสามารถลงจอด ฟื้นตัว และปล่อยตัวได้อีกครั้ง จากรูปทรงของจรวด “นิวตรอน” การออกแบบที่เรียวเล็กและฐานขนาดใหญ่แข็งแรง ไม่เพียงแต่ช่วยลดความซับซ้อนของโครงสร้างจรวดเท่านั้น แต่ยังช่วยลดความจำเป็นในการลงจอดและโครงสร้างพื้นฐานของฐานปล่อยจรวดขนาดใหญ่อีกด้วย จรวด “นิวตรอน” ไม่ได้อาศัยหอปล่อยจรวด และสามารถปล่อยตัวได้เฉพาะบนฐานของมันเองเท่านั้น หลังจากปล่อยตัวจรวดขั้นที่สองและบรรทุกสัมภาระขึ้นสู่วงโคจรแล้ว จรวดขั้นแรกจะกลับสู่พื้นโลกและลงจอดอย่างนุ่มนวล ณ ฐานปล่อยจรวด

3. แนวคิดแฟริ่งใหม่ก้าวข้ามการออกแบบเดิมๆ

 

การออกแบบที่เป็นเอกลักษณ์ของจรวด “Neutron” ยังสะท้อนให้เห็นในแฟริ่งที่เรียกว่า “Hungry Hippo” (ฮิปโปหิว) แฟริ่ง “Hungry Hippo” จะกลายเป็นส่วนหนึ่งของจรวดขั้นที่หนึ่งและจะรวมเข้ากับขั้นที่หนึ่งอย่างสมบูรณ์ แฟริ่ง “Hungry Hippo” จะไม่หลุดออกจากจรวดและตกลงไปในทะเลเหมือนแฟริ่งแบบดั้งเดิม แต่จะเปิดออกเหมือนฮิปโปโปเตมัส ปากเปิดออกเพื่อปล่อยขั้นที่สองและบรรทุกของจรวด จากนั้นปิดลงอีกครั้งและกลับสู่โลกพร้อมกับจรวดขั้นที่หนึ่ง จรวดที่ลงจอดบนแท่นปล่อยเป็นจรวดขั้นที่หนึ่งพร้อมแฟริ่ง ซึ่งสามารถรวมเข้ากับจรวดขั้นที่สองได้ในเวลาอันสั้นและปล่อยขึ้นสู่อวกาศอีกครั้ง การนำแฟริ่ง “Hungry Hippo” มาใช้จะช่วยเพิ่มความถี่ในการปล่อยจรวดและลดค่าใช้จ่ายที่สูงและความน่าเชื่อถือที่ต่ำของการรีไซเคิลแฟริ่งในทะเล

4. ขั้นที่สองของจรวดมีลักษณะประสิทธิภาพสูง

 

ด้วยการออกแบบแฟริ่งแบบ “Hungry Hippo” จรวดขั้นที่ 2 จะถูกปิดล้อมอย่างสมบูรณ์ในแฟริ่งและแฟริ่งของจรวดเมื่อทำการปล่อย ดังนั้น จรวดขั้นที่ 2 ของจรวด “Neutron” จึงเป็นจรวดขั้นที่ 2 ที่เบาที่สุดในประวัติศาสตร์ โดยทั่วไป จรวดขั้นที่ 2 เป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างภายนอกของยานปล่อย ซึ่งจะสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงของชั้นบรรยากาศล่างในระหว่างการปล่อย ด้วยการติดตั้งจรวดขั้นที่ 2 และแฟริ่ง “Hungry Hippo” ทำให้จรวดขั้นที่ 2 ของจรวด “Neutron” ไม่จำเป็นต้องทนต่อแรงกดดันจากสภาพแวดล้อมการปล่อย และสามารถลดน้ำหนักได้อย่างมาก จึงทำให้มีประสิทธิภาพทางอวกาศที่สูงขึ้น ปัจจุบัน จรวดขั้นที่ 2 ยังคงออกแบบมาเพื่อการใช้งานครั้งเดียว

5. เครื่องยนต์จรวดสร้างขึ้นเพื่อความน่าเชื่อถือและการใช้งานซ้ำๆ

 

จรวด “นิวตรอน” จะขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์จรวดอาร์คิมิดีสรุ่นใหม่ อาร์คิมิดีสได้รับการออกแบบและผลิตโดย Rocket Lab เป็นเครื่องยนต์วงจรกำเนิดก๊าซออกซิเจนเหลว/มีเทนที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ให้แรงขับ 1 เมกะนิวตัน และแรงกระตุ้นจำเพาะเริ่มต้น (ISP) 320 วินาที จรวด “นิวตรอน” ใช้เครื่องยนต์อาร์คิมิดีส 7 เครื่องในขั้นแรก และเครื่องยนต์อาร์คิมิดีสแบบสุญญากาศ 1 เครื่องในขั้นที่สอง จรวด “นิวตรอน” ใช้ชิ้นส่วนโครงสร้างคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์น้ำหนักเบา จึงไม่จำเป็นต้องให้เครื่องยนต์อาร์คิมิดีสมีประสิทธิภาพและความซับซ้อนสูงเกินไป การพัฒนาเครื่องยนต์ที่ค่อนข้างเรียบง่ายแต่มีประสิทธิภาพปานกลาง ช่วยให้ระยะเวลาในการพัฒนาและทดสอบสั้นลงอย่างมาก