Neutron (Rocket Lab) - Entwicklung, Bau und Tests

Heute wurde von Peter Beck die nächste Rakete von Rocket Lab, die Neutron, vorgestellt.

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Kenndaten wie folgt:

Die gesamte Hülle der Rakete fliegt wieder zurück zum Startpunkt. Fairing öffnet sich um die 2. Stufe raus zu lassen und schließt sich wieder.

- Hüllenmaterial: CFK - Carbon Composite
- Hülle 3D-"gedruckt" und formoptimiert für den Wiedereintritt
- 7*Archimedes-Triebwerke in der 1. Stufe
- Archimedes: einfach gehaltenes Methan-Gasgenerator-Triebwerke mit 1MN Schub und Isp von 320
- zweite Stufe auf geringes Gewicht und günstige kosten Optimiert. Keine Wiederverwendung. Keine 'Hülle'. 1 Achimedes Triebwerk mit  1,110 kN

- Höhe: 40m
- Gewicht: 480 t
- Durchmesser (Boden): 7 m
- Durchmesser (Fairing): 5 m

- Nutzlast (LEO, Wiederverwendung): 8 t
- Nutzlast (LEO, Einweg): 15 t

Kleine Ergänzung:
- Treibstoff LOX/Methan
- keine beweglichen Beine wie bei Falcon9 sondern kleine feste "Beinchen"

Und es gab kleinen Wink mit dem Zaunpfahl, dass auch die zweite Stufe irgendwann mal wiederverwendbar sein koennte.

Aber erstmal: Wow, das nenne ich mal ein mutiges Design. Da fuehlt man sich an die Zeit zurueck erinnert, als Musk das erste Mal die Wiederverwendbarkeit der Falcon Familie angekuendigkt hat.

Damals haetten wir bei so einer Praesentation Rocket Lab allesamt den Vogel gezeigt, aber heutzutage sind wir durch die Frima mit dem S alle doch etwas offener fuer Innovationen geworden.

Ich muss sagen ich feiere dieses Design und ich freue mich schon darauf die weitere Entwicklung zu verfolgen. 

Und da Peter Beck schon den direkten Vergleich mit der Falcon 9 stark mit in den Vortrag eingewoben hat, hier noch eine Gegenüberstellung:


Neutron:
Wiederverwendung RTLS: 8 t
Wiederverwendung ASDS: n/a
ohne Wiederverwendung : 15 t
Raketengewicht: 480 t.

Falcon 9:
Wiederverwendung RTLS: ~13.6 t
Wiederverwendung ASDS: ~15.6 t
ohne Wiederverwendung : 22.8 t
Raketengewicht: 549.054 t

Bei der Neutron legt man das Augenmerk noch mehr auf eine schnelle, hochgradige, unkomplizierte Wiederverwendung. Dabei nimmt man auch wesentliche Effizienzverluste in kauf. ~50% Nutzlastverlust aufgrund der Wiederverwendung sind schon nicht ohne. Da reißt es auch die leichte 2. Stufe und die CFK Hülle nicht raus. Außerdem: ein Methantriebwerk mit schlechterem ISP als das Raptor!
Bemerkenswert ist weiterhin, dass keine GEO-Nutzlastdaten angegeben werden. Die Neutron konzentriert sich ganz auf den LEO (+ ab und an eine BEO Mission).

Beim Triebwerk soll nächstes Jahr die ersten Testzündungen erfolgen. Bis die Rakete voll einsetzbar ist kann es also noch etwas dauern.
Wenn man die 2. Stufe aber wirklich günstig hin bekommt, könnte man hier schon fast ein kleines Starship bekommen
Auf die Preise darf man gespannt sein.

Um einen "Entry Burn" kommt Neutron auch nicht rum.
Starke Präsentation, ich hoffe das Beck auch viele aufscheucht und vor sich hertreibt. 


Wer hätte das gedacht?
twitter.com/NASASpaceflight/status/1466396953307234304

Und es gab kleinen Wink mit dem Zaunpfahl, dass auch die zweite Stufe irgendwann mal wiederverwendbar sein koennte.

Wären die Einbusen nicht ziemlich groß, wenn man diese Oberstufe ähnlich Starship wiederverwendbar machen würde? Ich stelle mir vor, dass die Nutzlast danach deutlich geringer ausfallen würde, gerade weil diese Oberstufe auf extremen Leichtbau setzt.

Ich sehe eine 2Stufen Wiederverwendung auch eher als ein "vielleicht irgendwann einmal" an.

Die gesamte Rakete incl. Hülle, interne Struktur, Landeverfahren und 2. Stufe müssten dafür umgebaut werden.

Ich bin auch recht zuversichtlich, das Rocket Lab diese 2. Stufe günstig bauen kann. Das sollten deutlich unter 3-4 Mio pro Stück an Produktionskosten verursachen.

Für mich ein absolut überzeugendes Konzept!!! 

Man sucht die Wiederverwendbarkeit da, wo sie am leichtesten zu realisieren ist und achtet vor allem auf die operativen Kosten (Rückflug zum Startplatz, keine Bergung von Fairings usw.). Die relative Leistungsfähigkeit einer Rakete interessiert ja eh nicht, 8 Tonnen LEO reicht für einen Großteil der Nutzlasten.

Ich finde es brillant! Das wird super spannend 

(...)- Höhe: 40m
- Gewicht: 480 t
- Durchmesser (Boden): 7m
- Durchmesser (Fairing): 4m

- Nutzlast (LEO, Wiederverwendung): 8t
- Nutzlast (LEO, Einweg): 15t

Kleine Korrektur an der Stelle: der Fairingdurchmesser (in der Übersichtsgrafik bei 3:22 im Präsentationsvideo mit "Internal Fairing Diameter" bezeichnet) beträgt 5 Meter, nicht 4 Meter...

Im Vergleich zum alten Rendering...

Da ist nicht viel gleich geblieben: Form, Material, Landebeine, Fairing
Vorher wurde auch noch von einer Landung auf dem Meer gesprochen.

---

Michael Sheetz von CNBC hat vor gut einer Stunde mit Peter Back geredet und wird uns das Ergebnis wohl noch präsentieren.
Eine erste Info war schon die Nachfrage, warum 2024 nicht mehr als Startdatum erwähnt wurde (Anfang des Jahres ist dieses Datum noch gefallen).
Peter Back: Weil nicht ganz klar ist ob das Startdatum einzuhalten wäre. Inzwischen gäbe es in der Branche zu viele unrealistische Zieldaten und Angaben. [Gedächnisnotiz]

Und hier haben wir das Interview auch schon:
(Als Artikel)
https://www.cnbc.com/2021/12/02/rocket-lab-reusable-neutron-rocket-update-competing-with-spacex.html

(Als Twitter-Thread)
https://twitter.com/thesheetztweetz/status/1466485879246053381

Zu kurzes Video, indem Peter Beck das Konzept der Neutron Rakete vorstellt:

Eine super-Kondensierter Zusammenschnitt aus obigen Video

Sagt Peter Beck hier wirklich 490 t während 480 t Raketenmasse angezeigt werden?! 

Finde das Konzept super: Einfache Triebwerke, die bewusst deutlich unter ihrem Limit betrieben werden um möglichst wartungsarm lange zu laufen. Keine Bargen/Schiffe/Fallschirme, nichts was im Meer eingesammelt werden muss und dort Kosten verursacht. Und eine zweite Stufe die so günstig wie möglich ist. Bin sehr gespannt auf die Neutron!

Finde die Rakete auch super und auf dem Papier auch durchaus mit Vorteilen gegenüber F9. Bei den Triebwerken allerdings wunderte ich mich, dass nicht auf Staged Cumbustion gegangen wurde. Eventuell wird das später bei einem Upgrade nachgeschoben?

Ungewöhnlich auf jeden Fall, dass sich die Rakete nach unten wieder in ihrer Form verjüngt. Sieht schon nach old-school 40er (Aggregat 10) und 50er Jahre Science Fiction aus.

Meine persönliche Prognose: Neutron wird gleichzeitig Proof-of-Concept für größere Raketen nach gleichem Rezept sein.

Scott Manley hat übrigens den Vergleich mit der Rakete aus dem James Bond Film "You Only Live Twice" ebenfalls gemacht:

Ist CFK so Hitzebeständig? Gerade beim Wiedereintritt.

Im Normalfall nicht. Es gibt wohl Zusammensetzungen UND Beschichtungen, die die Hitezbeständigkeit deutlich heben.
Das wird wohl für die Bereiche, in denen man keinen direkten Kontakt zur Wiedereintritts-Stoßfront hat, reichen.
Dank der verjüngenden Form sollte also im Wesentlichen nur die Unterseite der Rakete anders geschützt werden müssen. Und das ist durchaus technisch und gewichtstechnisch machbar.

Kritisch sehe ich die hervorstehenden Füße. Die werden auf einer kleinen Fläche frontal getroffen. Das wird HEISS!

Nahezu genial das Ganze.
Weg von komplizierten, fehleranfälligen Konstruktionen und hin zu einfachen, robusten Lösungen.
Genau das, was wir jetzt brauchen.
Der Miniaturisierung von Satelliten und aufblasbaren Habitats mit kleinem Transportvolumen wird voll Rechnung getragen.
Startkadenz wird erhöht und die Flugpreise verringert.
Sehe das nicht im Vergleich/Konkurrenz von F9, sondern eher als logischer Nachfolger in diesem mittleren Transport-Segment.

Bei den inzwischen recht aufwändigen und technisch sehr anspruchsvollen Antriebs- und Landegebilden von z.B. SX/Starship, bei denen man eher die Gefahr sieht, daß sie sich einer Sackgasse nähern, werden hier von Rocket Lab mit der Neutron wieder neue höchst inovative Wege beschritten, wie wir sie aus den Anfangszeiten von SX her kennen und weswegen wir EM/SX damals so faszinierend fanden.

"back to the future"! 

Bei den inzwischen recht aufwändigen und technisch sehr anspruchsvollen Antriebs- und Landegebilden von z.B. SX/Starship, bei denen man eher die Gefahr sieht, daß sie sich einer Sackgasse nähern, werden hier von Rocket Lab mit der Neutron wieder neue höchst inovative Wege beschritten, wie wir sie aus den Anfangszeiten von SX her kennen und weswegen wir EM/SX damals so faszinierend fanden.

Mh also ich weiß nicht aber bei der F9 klappt dieses "aufwändige" Landegebilde sehr gut. Es sind einfach Landebeine die ausklappen. RocketLab hat,soweit ich das bis jetzt mitbekommen hat, noch nie eine Racketenstufe wieder gelandet.

Zitat

Bei den inzwischen recht aufwändigen und technisch sehr anspruchsvollen Antriebs- und Landegebilden von z.B. SX/Starship, bei denen man eher die Gefahr sieht, daß sie sich einer Sackgasse nähern, werden hier von Rocket Lab mit der Neutron wieder neue höchst inovative Wege beschritten, wie wir sie aus den Anfangszeiten von SX her kennen und weswegen wir EM/SX damals so faszinierend fanden.

Mh also ich weiß nicht aber bei der F9 klappt dieses "aufwändige" Landegebilde sehr gut. Es sind einfach Landebeine die ausklappen. RocketLab hat,soweit ich das bis jetzt mitbekommen hat, noch nie eine Racketenstufe wieder gelandet.

Es ist wohl das Auffangen des Starship bzw. des Boosters gemeint. Das würde ich auch als durchaus komplexer ansehen als eine Landung auf einer Fläche - von der Möglichkeit der Zerstörung eines Teils der Startinfrastrukur mal ganz abgesehen.

Ja, hier ist SpX schon ganz schön weit weg von "Big stupid booster", von 'etwas weniger effizient, dafür einfach und günstig' gerückt.

Und, ja, RL rückt dieser Maxime wieder deutlich näher.
Sollten sie mit der Zeit feststellen, dass sie doch noch zu viel Spielraum gelassen haben und ohne große Probleme näher ans Maximum treten können, können sie die Effizienz immer noch steigern.

Sehe das nicht im Vergleich/Konkurrenz von F9, sondern eher als logischer Nachfolger in diesem mittleren Transport-Segment.

Vielleicht missverstehen wir uns hier.
Aber doch, die Neutron ist auch als direkte Konkurrenz zur F9 entworfen worden. Darauf hat Peter Beck in seiner Präsentation gleich mehrmals angespielt.
Zwar bringt die F9 bis zu doppelt so große Nutzlasten in den Orbit. Aber die meisten Nutzlasten nutzen das auch gar nicht aus.
Beide Träger zielen in den allermeisten Fällen auf den selben, mittleren Nutzlastbereich ab (abgesehen von Starlink-Flügen und anfangs die Flüge mit Passagiere.)

Interessantes Design, ich bin gespannt, was daraus wird. In jedem Fall zeigt es, dass man mit nur einer Minirakete wie Electron nicht überlebensfähig ist. Das Geld ist bei den Konstellationen und es macht Sinn, dass sich Rocketlab jetzt darauf konzentrieren will. Die meisten kleinen Satelliten fliegen ja eh als Sammelstart, z.B. Transporter-Missionen.

Zwar bringt die F9 bis zu doppelt so große Nutzlasten in den Orbit. Aber die meisten Nutzlasten nutzen das auch gar nicht aus.

Dafür gab es aber in den letzten Jahren extremst wenige RTLS. Die meisten F9-Nutzlasten der letzten Jahre haben zumindest einen Rückflug zum Land, wie er bei der Neutron zwingend nötig ist, nicht möglich gemacht.

Zitat von: alepu am 05. Dezember 2021, 08:34:05

Sehe das nicht im Vergleich/Konkurrenz von F9, sondern eher als logischer Nachfolger in diesem mittleren Transport-Segment.

Vielleicht missverstehen wir uns hier.
Aber doch, die Neutron ist auch als direkte Konkurrenz zur F9 entworfen worden. Darauf hat Peter Beck in seiner Präsentation gleich mehrmals angespielt.
Zwar bringt die F9 bis zu doppelt so große Nutzlasten in den Orbit. Aber die meisten Nutzlasten nutzen das auch gar nicht aus.
Beide Träger zielen in den allermeisten Fällen auf den selben, mittleren Nutzlastbereich ab (abgesehen von Starlink-Flügen und anfangs die Flüge mit Passagiere.)

Stehe trotzdem zu meiner Meinung.

Soweit es nach EM geht, hat die F9 weitgehend ausgedient, wenn Starship erstmal zuverläßig fliegt. Gut, wann das sein wird, darüber kann man vorzüglich streiten, aber die Neutron soll ja auch erst frühestens in 3-4 Jahren fertig sein. Deshalb auch mein "eher als..(F9)..Nachfolger". Soll heißen, Neutron wird eher parallel zum Starship fliegen. Und die Riesennutzlast vom Starship sehe ich da überhaupt nicht als Handycap, denn das wird dann wieder als "Ridesharing" mit Starlink-Sats oder als "Sammelflüge" ablaufen, so wie zur zeit mit F9.
Natürlich ist die Neutron noch am ehesten mit der F9 vergleichbar. Ein wirklicher Konkurrent von F9 müßte aber jetzt fliegen, sonst wird's eher noch ein Konkurrent von New Glenn. 
Daß Peter Beck auf die F9 abzielt ist verständlich, aber da hätte er früher aufstehen müssen.

Ahh, von dieser Warte kein F9 Konkurrent. Weil bis dahin die F9 eher ein Auslaufmodell sein wird.
So kann ich von der Tendenz her zustimmen (Auch wenn ich die F9 noch nicht so schnell abschreiben würde. Es wird noch ein paar Jahre Kunden geben, die designierte Flüge mit einem mittelgroßen Träger bevorzugen werden).