エレクトロン (ロケット)

エレクトロン (Electron) は、アメリカとニュージーランドの企業であるロケット・ラボ社が開発した人工衛星打ち上げ用の小型液体燃料ロケットである。民間の小型衛星を打ち上げる目的で開発された。打ち上げ費用は750万ドルで、低軌道 (LEO) に300kgの打ち上げ能力を持つ。

 設計 
軽量化のため、ロケット本体は炭素繊維強化プラスチック (CFRP) で製作されている。低軌道 (LEO) に300kg、高度500kmの太陽同期軌道 (SSO) に150kgのペイロードを投入する能力を有する。

1段目・2段目のメインエンジンにはいずれも自社製のラザフォードエンジンを使用する。ラザフォードエンジンは衛星打ち上げロケット用としては史上初となる電動ポンプサイクルを採用しており、電源としてリチウムイオンポリマー二次電池を、電動ポンプとして直流ブラシレスモータにより駆動するターボポンプを使用している。推進剤はケロシン (RP-1) と液体酸素 (LOX) である。また、エンジンの主要部品は専用の3Dプリンターで作られている。

ペイロード部はブースター部から切り離し可能としており、ペイロード部に貨物を搭載し封印してから数時間程度で再びブースター部に結合できる。

1段目・2段目の他にキックステージと呼ばれるオプションの3段目も開発されている。キックステージには再点火可能なキュリーエンジンを使用する。このキックステージは後にという小型宇宙機へと拡張されており、フォトンを使用した場合最大180kgのペイロードをLEO以遠のより複雑な軌道に投入可能となる。

 射場 

エレクトロンは主にニュージーランドのにあるで打ち上げられている。この場所が選ばれたのは、人口密集地から離れており高頻度の打ち上げが可能と見込まれたためだった。ロケット・ラボは、ロケット本体だけでなくこの発射施設も民間資本で開発しており、これは軌道宇宙飛行の全要素を民間で実現した初めての例である。

2018年10月、ロケット・ラボは将来の二つ目の発射施設としてアメリカのバージニア州ワロップス飛行施設にある中部大西洋地域宇宙基地 (MARS) を選択した。第2発射施設での打ち上げは2023年1月より開始されており、こちらは米政府関連の打ち上げに用いることが想定されている。

 打上げ 

エレクトロンは2017年5月の初打ち上げ以後、31回の打ち上げを行っている（成功28回、失敗3回）。"It's a Test"と名付けられた最初の試験飛行は地上の通信設備の不具合で失敗したが、その後の"Still Testing", "It's Business Time", "This One's For Pickering"の打ち上げでは複数の小型衛星を低軌道に投入成功した。2019年8月の"Look Ma, No Hands"では4基の小型衛星の軌道投入に成功、10月の"As the Crow Flies"ではキックステージを使用して高度400kmのパーキング軌道への投入に成功した。しかし2020年6月の13回目の打ち上げは試験飛行以来となる打ち上げ失敗に、また翌2021年5月の20回目の打ち上げも失敗している。

 主な打ち上げ 

 "It's a Test" 
"It's a Test"は、2017年5月25日に行われたペイロードなしの試験機の初打ち上げ。ロケットの上段は衛星軌道に乗らず弾道飛行に終わったものの、それ以外の技術的な実証はすべて成功に終わり、今後の進展に向けて充分な結果が得られた。予定された軌道は近地点300km、遠地点500km、軌道傾斜角83°の楕円軌道だった。失敗原因の究明には約2か月が費やされた。発表によれば、高度224km時点で地上設備のミスによりテレメトリ異常が検出されたため、安全のために飛行を中断したという。これはソフトウエアで容易に修正可能な問題であり、2号機以降に生かされることになった。

 打ち上げ実績 

 (UTC)名前104:20"It's a Test"LEO模擬重量物と機器ロケットは成功裏に打ち上げられ、第一段とフェアリングの切り離しを達成したが、意図した軌道には届かず、最大高度およそに達したのみ。201:43"Still Testing"LEOキューブサット 3機キックステージが用いられた初の打ち上げ。303:51"It's Business Time"LEOキューブサット等406:33"This One's For Pickering"LEOキューブサット等523:27"Two Thumbs Up"LEODARPA R3D2606:00"That's a Funny Looking Cactus"LEO HarbingerFalconODESPARC-1後二者はキューブサットで、3機の総重量は過去最大の180 kg。704:30"Make it Rain"LEO 小型人工衛星7基BlackSky Global-3 (BlackSky)、Prometheus×2基（アメリカ特殊作戦軍）、ACRUX-1（オーストラリアの学生によるキューブサット）などで、合計重量80 kg。812:12"Look Ma, No Hands"LEO 小型人工衛星4基アメリカ空軍の技術実証衛星2基、フランスUnseenLabsの海洋調査キューブサット、シアトルBlackSkyの地球観測衛星。3日延期で打ち上げ。901:22"As the Crow Flies"LEOPalisade米アストロ・デジタルの16Uサイズの小型技術実証衛星で、これまでで最も高い高度1000 km以上へ投入された。1008:18"Running Out Of Fingers"LEO人工流れ星衛星2号機 (ALE-2) など人工衛星7基当初は日本時間11月30日の予定が、延期されて打ち上げられた。1102:56"Birds of a Feather"LEONROL-151NROの機密衛星。1205:12"Don't Stop Me Now"LEONROの機密衛星など小型人工衛星6基 3月下旬の打ち上げ予定が、コロナ禍により延期されていた。1321:19"Pics or it didn't happen"LEOキヤノン電子のCE-SAT-IBなど小型人工衛星7基打ち上げ4分後の第2段エンジン燃焼中に問題が発生、軌道投入に失敗。1403:05:47"I Can't Believe It's Not Optical"LEOSequoia (Capella 2)1521:21:27"In Focus"LEOSuperDove x 9CE-SAT-IIB1602:20:01"Return To Sender"LEOキューブサット約30基 第一段ロケット回収に初成功。1710:09:27"The Owl's Night Begins"SSOStriX-α1807:26"Another One Leaves The Crust"LEOOHBの小型通信衛星1922:30"They Go Up So Fast"LEOPhotonなど6基2011:11"Running Out Of Toes"LEOBlackSky Global 2基2段エンジンの点火直後にエンジンが緊急停止し、軌道投入に失敗。同時に試みられた1段目の洋上回収には成功。1段目には再使用に向けて改良された機体が用いられた。2106:00"It's A Little Chile Up Here"LEOMonolithアメリカ宇宙軍の試験開発衛星。2201:38:13"Love At First Insight"LEOBlackSky-14BlackSky-15両機はBlackSkyの地球観測衛星「Gen-2」に相当。ロケットの第一段機体はパラシュート降下のさいにヘリコプターからの観測を行ったうえで洋上回収された。232021年12月9日00:02"A Data With Destiny"LEOBlackSky-12 Gen-2BlackSky-13 Gen-2242022年2月28日20:35"The Owls Night Continues"SSOStriX-β252022年4月2日12:41"Without Mission A Beat"LEOBlackSky-14 Gen-2BlackSky-15 Gen-2262022年5月2日22:49"There And Back Again"LEO6社の小型衛星34基 ヘリコプターによる初の第一段空中捕獲成功（ただし洋上回収）272022年6月28日09:55"CAPSTONE"月遷移軌道キャップストーンPhoton CAPSTONEは月軌道プラットフォームゲートウェイの試験機で、12Uサイズのキューブサット。小型衛星プラットフォームPhotonによって月長楕円極軌道へ運ばれ、軌道の安定性を確かめる。282022年7月13日06:30"Wise One Looks Ahead"LEONROL-162 アメリカ国家偵察局の衛星であり、詳細は非公開。292022年8月4日05:00"Antipodean Adventure"LEONROL-199 アメリカ国家偵察局の衛星であり、詳細は非公開。302022年9月15日20:38"The Owl Spreads Its Wings"SSOStriX-1日本の企業SynspectiveによるSAR衛星の実証商用機。312022年10月7日17:19"It Argos Up From Here"SSOArgos-4322022年11月4日17:27"Catch Me If You Can"SSOMATSスウェーデンの科学衛星。第一段回収は空中捕獲が試みられたが、通信トラブルにより洋上回収に変更。332023年1月24日23:00"Virginia Is For Launch Lovers"LEOHawkEye 360 Cluster 6 3基商用の電波監視衛星。342023年3月16日22:39"Stronger Together"LEOCapella 9/10合成開口レーダー（SAR）衛星2基。352023年3月24日09:14"The Beat Goes On"LEOBlackSky-18/19BlackSkyの地球観測衛星2基。362023年5月8日01:00"Rocket Like A Hurricane"LEOTROPICS衛星2基NASAのキューブサット。372023年5月26日03:46"Coming to a Storm Near You"LEOTROPICS衛星2基2回目のTROPICS衛星打ち上げ。382023年6月18日01:24"Scout's Arrow" -DYNAMO-A（成功）弾道飛行。392023年7月18日01:27"Baby Come Back"SSOLEO 3 · Lemur-2 × 2 · Starling × 4第一段回収成功（洋上着水）。402023年8月23日23:45"We Love The Nightlife"LEOAcadia 1第一段回収成功（洋上着水）。412023年9月19日06:55"We Will Never Desert You"LEOAcadia 2第1段分離後に異常。422023年12月15日04:05"The Moon God Awakens"LEOQPS-SAR-5(TSUKUYOMI-I)QPS研究所のSAR衛星5号機432024年1月31日06:34"Four Of A Kind"LEOSkylark×4基カナダの民間宇宙企業NorthStarとSpireが共同開発した16Uサイズの小型衛星。第一段目は洋上回収。442024年2月18日14:52"On Closer Inspection"SSOADRAS-J日本企業アストロスケールの商業デブリ除去実証衛星。452024年3月12日15:03"Owl Night Long"SSOStriX-3日本の民間宇宙企業 Synspective（シンスペクティブ）のSAR衛星。462024年3月21日07:25"Live and Let Fly"LEONROL-123 47 2024年4月23日22:32 "Beginning Of The Swarm" LEO520kmNEONSAT-1rowspan="2" 韓国科学技術院が開発した地球観測衛星。カラー4m、モノクロ1mの分解能を有する。 LEO1000kmACS3ACS3はNASAが開発したソーラーセイル。482024年5月25日07:41"Ready, Aim, PREFIRE"SSOPREFIRE Mission 1492024年6月5日03:15"PREFIRE And Ice"SSOPREFIRE Mission 2502024年6月20日18:13"No Time Toulouse"SSOKinéis × 5512024年8月2日16:39"Owl For One, One For Owl"LEOStriX-2日本企業SynspectiveのSAR衛星。522024年8月11日13:18"A Sky Full Of SARs"LEOAcadia 3アメリカの民間宇宙企業Capella SpaceのSAR衛星。532024年9月20日23:01"Kinéis Killed The RadIoT Star"LEOKinéis × 5542024年11月5日10:54"Changes In Latitudes, Changes In Attitudes"SSOProtosat-1552024年11月24日6:00"HASTE A La Vista" -MACH-TB（成功）弾道飛行。562024年11月25日3:55"Ice AIS Baby"LEOKinéis × 5572024年12月14日1:00"Stonehenge" -（不明）（成功）弾道飛行。582024年12月21日14:17"Owl The Way Up"SSOStriX-2592025年1月8日20:43"IoT 4 You and Me"SSOKinéis × 5602025年2月18日23:17"Fasten Your Space Belts"LEOBlackSky Gen-3 x 1612025年3月15日0:00"The Lightning God Reigns"LEOQPS-SAR-9QPS研究所のSAR衛星。愛称スサノオ-I。622025年3月18日1:31"High Five"SSOKinéis × 5632025年3月26日15:30"Finding Hot Wildfires Near You"SSOOroraTech OTC-P1 × 8642025年5月17日8:17"The Sea God Sees"LEOQPS-SAR-10QPS研究所のSAR衛星。愛称ワダツミ-I。

 再使用 

エレクトロンは使い捨て型ロケットとして開発されたが、2019年8月には将来的に1段目の回収・再使用を行う計画が発表されている。この計画では、打ち上げ後の1段目はそのまま自由落下した後、パラフォイルを展開。減速したところをヘリコプターで空中回収する。ロケット・ラボでは、再使用を打ち上げコストの削減ではなく、打ち上げ頻度を向上させる目的で行うとしている。

その後、洋上にパラシュートで着水したものではあるが、2020年11月20日に打ち上げた16号機で同社としては初めて第一段機体の回収に成功した。民間企業としては世界で2社目となる。

2022年5月2日打ち上げの26号機では初めてヘリコプターによる第一段機体の空中捕獲にも成功した。ただし予期せぬ負荷により念のため切り離され、回収は従来通り洋上着水後となった。 2023年8月23日打ち上げの40号機では、26号機で回収したエンジンのうち1基を再使用しての打ち上げが行われた。