Electron is de eerste orbitale draagraket van het Amerikaans-Nieuw-Zeelandse bedrijf Rocket Lab. De raket maakte in 2017 zijn eerste vlucht en was in 2018 de eerste zeer lichte raket van een nieuwe generatie commerciële raketten gericht op de small-launch-markt die beschikbaar kwam en was in 2019 en 2020 de tweede in rang op de lijst van meest gelanceerde draagraketten.
Ontwerp miniatuur|Electron met de kleine neuskegel Rocket Lab ontwikkelde de tweetrapsraket die bij de introductie in 2017 ladingen tot 150 kg in een 500 km hoge baan in de draairichting van de Aarde kon brengen. Naar lagere banen was de maximum vrachtcapaciteit bij introductie 225 kg. De Electron is 17 meter lang en heeft een diameter van 1,2 meter. De eerste trap wordt met negen door Rocket Lab ontwikkelde betrekkelijk kleine Rutherford-raketmotoren voortgestuwd en de tweede trap met één. Een groot deel van de onderdelen voor de Rutherford wordt in 3D-printers geconstrueerd. De brandstof voor deze motoren is RP-1 (raketkerosine) en vloeibare zuurstof (samen ook wel Kerolox genoemd). Bijzonder aan deze raketmotoren is dat ze een elektrische brandstofpomp gebruiken in plaats van de gebruikelijke turbopomp. Dit spaart gewicht en bevordert de acceleratie. Ook kan de brandstof in de tanks helemaal opgebruikt worden omdat er geen gasgenerator-turbopomp in zit die explodeert wanneer de brandstoftoevoer ineens stopt. Tot enkele jaren geleden was deze techniek nog niet voordelig omdat batterijen die voldoende stroom konden leveren nog te zwaar waren. Pas in 2015 besloot Rocket Lab de raketmotoren met elektrische pomp te ontwikkelen. Twee van de vier accu's die de brandstofpompen van de tweede trap voeden worden wanneer deze leeg zijn afgeworpen zodat ze geen extra ballast meer vormen voor de raket. De motoren worden in Huntington Beach in de Amerikaanse staat Californië geproduceerd. De koolstofvezel raket wordt in Nieuw-Zeeland gebouwd. In oktober 2018 werd in Auckland een nieuwe rakettenfabriek geopend.
Bijzonder aan de Electron is dat de vrachten tijdens de lancering aan maximaal drie g-krachten worden blootgesteld. Dat is minder dan wat ze tijdens het transport per vliegtuig naar de lanceerbasis te verduren krijgen.
Electron-raketten krijgen ook alle een eigen naam. Vaak is dat een humoristische slagzin die iets met de te lanceren vracht te maken heeft.
Sinds de tiende vlucht is de Electron uitgerust met een automatic flight termination system (AFTS) dat de raket automatisch vernietigt wanneer deze zich buiten de vooraf vastgestelde parameters bevindt. Voor (toekomstige) lanceringen vanuit vanuit de Verenigde Staten ontwikkeld Rocket Lab samen met NASA een aangepast AFTS dat ook voor derden beschikbaar komt. De certificatie daarvan liet in 2020 en 2021 lang op zich wachten waardoor de ingebruikname vlucht van Rocket Labs Lanceercomplex LC-2 op de Mid-Atlantic Regional Spaceport op zich laat wachten en enkele lanceringen moesten worden verplaatst naar Nieuw-Zeeland waar dit systeem niet is vereist.
Curie en Photon kickstages Na de tweede testvlucht meldde Rocket Lab dat ze in het geheim een kleine, derde rakettrap aan de Electron had toegevoegd.Rocket Lab Reveals Secret Engine and "Kick Stage" for the Electron Rocket Populair Mechanics, 23 januari 2018 Deze kickstage genaamd Curie maakt het mogelijk om meerdere satellieten in hun ideale baan te brengen. Ook kan de tweede trap daardoor terugkeren in de atmosfeer om zo minder ruimteschroot te veroorzaken.Reddit AMA met Peter Beck 5 april 2018. Gearchiveerd op 27 juni 2023. De Curie-motor is een kleine drukgevoede motor die op een monopropellant werkt die een mix is van ammoniumperchloraat, aluminium en polydimethylsiloxaan.
De Curie vormde ook de basis voor de Photon, een kickstage die ook als satellietplatform kan worden ingezet. Hiervoor is de Curie uitgebreid met reactiewielen en zonnepanelen. Satellietproducenten hoeven dan alleen nog maar instrumenten te ontwikkelen en die op de Photon te plaatsten. De Photon verzorgt dan de besturing, elektriciteit en de communicatie met de Aarde. De Photon kan eerst als een Curie-kickstage meerdere satellieten in hun gewenste baan loslaten, waarna deze zijn eigen baan opzoekt en omschakelt naar Photon-satellietmodus.
Rocket Lab ontwikkelde ook een krachtiger versie van de Photon. Deze Photon Lunar is geschikt voor missies naar een baan om de Maan of verder. Hiervoor ontwikkelde Rocket Lab de Hypercurie-motor die krachtiger dan de gewone Curie is. Deze zal gebruik maken van een bi-propellant. Welke stuwstoffen dat zijn is niet gespecificeerd. Tussen de verschillende manoeuvres in kan de accu met de zonnepanelen van de Photon worden bijgeladen waardoor de brandstofpomp met een kleinere accu toekan. De eerste Hypercurrie werd gebruikt voor NASA’s CAPSTONE-missie die een satelliet overgangsbaan naar de Maan bracht. Na afkoppeling van die maansatelliet volgde de Lunar Photon zijn eigen testtraject.
Electron Block II Op 6 augustus 2019 kondigde Peter Beck op de SmallSat conferentie aan de eerste trap van de Electron herbruikbaar te gaan maken. Het ontwerp werd daarvoor aangepast. Ondertussen was ook de stuwkracht van de Rutherford motoren toegenomen hierdoor groeide de nuttige lading voor een 500 km baan van 150 naar 200 kilogram. Naar een lagere baan (200 km) steeg de nuttige lading van 225 naar 300 kilogram. Deze verbeteringen in vrachtcapaciteit zijn voor het overgrote deel aan verbeterde batterijtechniek te danken. Daardoor kunnen de brandstofpompen meer vermogen leveren. Omdat de capaciteit is vergroot biedt Rocket Lab sinds augustus 2020 ook de mogelijkheid van een grotere neuskegel aan. De Electron waarin al deze verbeteringen zijn verwerkt heet de Block II-variant.
Voor het herbruikbaar maken van de eerste trap had men gekeken naar de mogelijkheid tot propulsieve landing (zoals SpaceX dat doet), maar Rocket Lab kwam tot de conclusie dat daarvoor een veel grotere raket nodig is. Daarom zocht men een andere methode. Hiervoor gebruikt men een parachute en vangt de raket vervolgens met een haak onder een helikopter. Deze methode staat bekend als mid-air-capture en heeft zich tijdens het CORONA-programma van de CIA reeds als haalbaar bewezen.Rocket Lab unveils plan to land small rockets by catching them with a helicopter, CNBC, 6 augustus 2019 Beck gaf als belangrijkste argument dat wanneer eerste trappen, die het grootste deel van de raket vormen, eenmalig kunnen worden hergebruikt, dit al overeenkomt met een verdubbeling van Rocket Labs productiecapaciteit. Het gaat hem dus niet zo zeer om lagere kosten maar om het niet hoeven uitbreiden van zijn productiefaciliteiten.
Sinds de zesde vlucht heeft Rocket Lab meetapparatuur aan boord van de eerste trappen gehad waardoor de technici overtuigd raakten van de mogelijkheid de raket op passieve wijze van Mach 8,5 naar Mach 0,01 af te remmen. Vlucht 8 nam een bergbare datarecorder mee om nog betere metingen te verkrijgen.
De raket van vlucht 10 was flink geüpgraded zodat deze de terugkeerhitte zou kunnen weerstaan. Dit bleek een groot succes. Het grootste obstakel voor het heel terugkrijgen van een booster is wat Peter Beck the wall (letterlijk vertaald: de muur) noemt. De fase waarin een in de atmosfeer terugkerend object aan hete plasmastromen als gevolg van atmosferische compressie en de afremmende kracht van de atmosfeer wordt blootgesteld. Na vlucht 10 meldde hij dat de booster door the wall was gestoten en er in goede vorm uit was gekomen. De booster remde zonder hulpmiddelen af tot een snelheid van minder dan 900 kilometer per uur. Rocket Lab hield de booster gedurende de hele terugkeer in de atmosfeer onder controle. Volgens Beck bewees deze vlucht dat het plan voor het hergebruiken van boosters levensvatbaar is. Tijdens vlucht 11 werd dezelfde re-entry-test herhaald., Rocket Lab 'punched through the wall,' CEO says, passing key milestone in effort to reuse rockets, CNBC, 6 december 2019 Omdat tijdens vlucht-10 alle benodigde data al was verzameld, werd tijdens de booster-re-entry van vlucht-11 de camera-stream niet uitgeschakeld (dat werd op vlucht 10 wel gedaan om andere datastromen de ruimte te geven), waardoor er ook live-beelden van de re-entry waren.
De volgende stap naar een herbruikbare booster was het uitrusten met parachutes, waardoor de booster uit zee gevist kon worden en geïnspecteerd.A conversation with Rocket Lab’s Peter Beck on recovering Electron, YouTube-kanaal Everyday Astronaut (Tim Dodd), 19 december 2019 Op 5 februari 2020 plaatste Peter Beck een foto van een prototype parachute op Twitter en schreef daarbij dat ze de week daarop zouden beginnen met drop and catch tests., Tweet van Peter Beck, Twitter, 5 februari 2020 Op 8 april 2020 publiceerde Rocket Lab beeldmateriaal van het oefenen van de mid-air recovery waarbij een dummy-booster door een helikopter werd afgeworpen en door een tweede helikopter werd gevangen.Mid Air recovery, YouTubekanaal Rocket Lab, 8 april 2020 Rocket Lab wou aanvankelijk vanaf vlucht 17 voor het eerst een booster pogen te bergen, maar vervroegde die eerste poging een vlucht. Op 20 november gebeurde dat met een landing in zee en dus nog zonder inzet van een helikopter. Het bergingsschip van Rocket Lab heet Catch of the Day. Dit werd nog enkele malen herhaald tot men tijdens de 26e vlucht op 2 mei 2022 (UTC) de booster met een Sikorsky S-92-helikopter ving. De helikopter moest om veiligheidsredenen de booster even later in zee laten vallen; de helikopter bleek anders te reageren dan tijdens testvluchten met een dummy-booster. De booster werd daarop alsnog met het schip geborgen. Ook een poging de raket te vangen in november 2022 mislukte. De helikopter verloor het radiocontact met de booster waarop de poging werd afgeblazen. Ook deze rakettrap werd uit zee geborgen. Na onderzoek bleek dat de boosters het zeewater verrassend goed doorstonden. Hierop besloot Rocket Lab een volgende raket nog wat waterbestendiger te maken voor een zeelanding. Het bedrijf wil zo nagaan of een mid-air capture nog wel nodig is., Rocket Lab reconsidering mid-air recovery of Electron boosters, SpaceNews, 1 maart 2023. Gearchiveerd op 27 juni 2023.
De eerste trap van Electronraket die op 31 januari 2024 werd gelanceerd en nadien uit zee werd opgevist is de eerste die terug in het voorbereidingsproces voor lancering wordt gebracht. Het is de bedoeling dat deze later in 2024 opnieuw gelanceerd wordt.
Testvluchten De eerste lanceringen was in mei 2017. Voorafgaand aan de eerste commerciële lancering zouden drie testvluchten worden uitgevoerd. Na de succesvolle tweede testvlucht was een derde testvlucht echter niet meer nodig.
Testvlucht 1: It's a Test In mei 2017 gaf Rocket Lab aan op 21 mei een lanceervenster van tien dagen te openen voor een eerste testvluchtSpaceNews: Rocket Lab sets date for first Electron launch. Gearchiveerd op 27 juni 2023. die als vluchtnaam It's a Test kreeg. Na enkele dagen vertraging wegens specifieke weersomstandigheden slaagde Rocket Lab erin z'n eerste Electron op 25 mei in de ruimte te brengen. De beoogde baan om de Aarde werd niet bereikt.The Verge: Rocket Lab launched its experimental rocket to space for the first time — but didn’t reach orbit. Gearchiveerd op 25 oktober 2022. De oorzaak daarvan bleek geen probleem van de raket zelf, maar een falen van grondsystemen van een derde partij waardoor de communicatie met de raket weg viel en de vlucht werd afgebroken.qq Rocket Lab’s first test rocket failed to reach orbit because of a communication mishap The Verge, Loren Grush, 7 augustus 2017. Gearchiveerd op 20 juni 2023. Tijdens deze vlucht werden echter wel bijna alle systemen inclusief het flight termination system getest, waardoor de test wel als een succes kan worden gezien.
Testvlucht 2: Still testing Op 21 januari 2018 om 01:43 UTC werd met succes de tweede testvlucht van de Electron gelanceerd.Webcast: Still Testing Launch YouTube-kanaal van Rocket Lab, 21 januari 2018