Electron Photon-LEO是美国火箭实验室公司研制的微小型三级液体运载火箭,基于Electron电子号火箭加装Photon光子近地轨道上面级,采用碳复合材料箭体和3D打印卢瑟福液氧煤油发动机,主要面向小卫星专属近地轨道发射市场,具备发射灵活、响应快速的特点。
该火箭为两级基础构型可选配Photon光子上面级的LEO专用运载火箭,一二级主发动机为世界首型3D打印电驱动涡轮泵液氧煤油发动机(卢瑟福发动机),上面级配备可多次启动的居里双组元液体发动机,整流罩直径1.2米,起飞推力22.89吨,主打小卫星专属发射服务,可满足客户定制化发射窗口和轨道参数需求,截至2024年5月已完成47次入轨发射任务。
运载参数和应用场景
| 参数类别 | 具体参数 |
|---|---|
| 全称 | 电子号光子近地轨道构型运载火箭(ELECTRON_PHOTON) |
| 研制单位 | 美国火箭实验室公司(Rocket Lab) |
| 火箭类型 | 微小型低温液体运载火箭 |
| 火箭全长 | 18.0 m |
| 箭体直径 | 1.2 m |
| 起飞重量 | 13.0 t |
| 近地轨道运载能力 | 320.0 kg |
| 500km太阳同步轨道运力 | 200 kg |
| 单发射成本 | 750-850万美元 |
| 级数 | 两级+光子(Photon-LEO)上面级 |
电子号光子构型是火箭实验室针对小卫星精准发射需求开发的专属配置,在标准电子号火箭基础上集成了Photon-LEO上面级,既承担末段轨道入轨功能,也可作为通用卫星总线为载荷提供在轨支持。该构型的运载能力完美匹配当前小卫星市场的核心需求:一方面可承接单颗300kg级商业遥感、技术试验卫星的专属发射任务,避免拼车发射的轨道限制和时间延误;另一方面支持多星拼车部署,最高可搭载10颗以上立方星组网,单颗卫星的发射分摊成本可低至数十万美元,大幅降低了低轨卫星的准入门槛。
其主要应用场景覆盖三类核心需求:一是商业航天领域的低轨星座组网,例如为日本Synspective公司的StriX合成孔径雷达星座提供单星专属发射,截至2026年5月火箭实验室已为该客户完成9次发射服务,未来还将执行18次部署任务;二是政府及国防领域的响应式空间任务,美国太空军是该构型的核心客户之一,其快速响应发射能力可在接到任务后数周内完成卫星入轨,满足战场态势感知、应急通信的补网需求;三是高校及科研机构的太空试验项目,低成本的发射能力让此前难以承担发射费用的前沿技术试验得以快速落地,涵盖空间环境探测、新材料在轨测试等多个领域。
技术特点
| 技术模块 | 具体特征 | 技术优势 |
|---|---|---|
| 箭体结构 | 全碳纤维复合材料单体壳结构 | 相比传统金属箭体减重30%以上,强度更高,适合小型火箭的轻量化需求 |
| 一级动力系统 | 9台3D打印海平面版卢瑟福电泵发动机,液氧/煤油推进剂 | 全球首款量产的电泵循环发动机,单台推力24.9kN,一级总起飞推力190kN,3D打印工艺将发动机生产周期从数月压缩至数天 |
| 二级动力系统 | 1台真空版卢瑟福发动机,电池抛离设计 | 真空比冲达343s,电池耗尽后主动抛弃减重,进一步提升载荷运载效率 |
| 上面级系统 | Photon-LEO通用化卫星平台 | 兼具轨道投送和卫星总线功能,支持多次变轨、多平面部署载荷,任务结束后可主动离轨,避免空间碎片 |
| 发射模式 | 支持陆地/海上发射,模块化快速集成 | 发射准备周期最短仅需2周,可在新西兰、美国多个发射场及海上发射平台执行任务,适配不同轨道倾角需求 |
电子号光子构型的技术设计完全围绕小卫星发射的核心痛点展开,其中卢瑟福发动机的电泵循环方案极具颠覆性:传统液体火箭发动机采用的燃气泵循环结构复杂、成本高昂,而卢瑟福发动机使用高性能锂电池驱动无刷直流电机带动推进剂泵,省去了复杂的燃气发生器和涡轮管路,结构部件数量减少70%,配合全流程3D打印工艺,大幅降低了生产和维护成本,让小型火箭的高频次发射具备了商业可行性。
Photon上面级是该构型区别于普通电子号火箭的核心特征,它不仅是轨道投送的末级动力,更是模块化的通用卫星平台:集成了星载计算机、姿态控制系统、电源系统和推进模块,客户只需搭载核心载荷即可完成任务,无需单独开发整星平台,进一步降低了卫星项目的整体成本。该上面级支持最长6个月的在轨工作,可完成多颗卫星的差异化轨道部署,还能在任务结束后主动离轨,符合当前航天领域的空间碎片防控要求。此外,该构型的一级火箭已具备海上回收复用能力,2025年火箭实验室已完成多次一级回收和复用发射,复用后的发射成本可降低40%以上,进一步提升了市场竞争力。
发射历史和重要任务
| 发射代码 | 发射时间 | 发射场 | 成功入轨卫星数 | 任务说明 |
|---|---|---|---|---|
| 2020-060 | 2020年8月31日 | RLLC发射场 | 2 | 光子构型首次验证飞行,搭载2颗商业遥感卫星,成功验证上面级工作能力 |
| 2021-023 | 2021年3月22日 | RLLC发射场 | 8 | 首次拼车发射任务,搭载7颗立方星和1颗技术试验卫星,全部成功入轨 |
| 2026-142 | 2026年6月19日 | 未知发射场 | 1 | 美国太空军Victus Haze响应式任务,搭载VICTUS HAZE PUMA卫星 |
截至2026年6月,电子号光子近地轨道构型累计执行3次发射任务,其中2次完全成功,累计将10颗卫星送入预定轨道,任务成功率达66.7%。2020年的首飞任务是该构型的技术验证里程碑,任务中Photon上面级完成了两次轨道机动,精准将两颗遥感卫星送入500km太阳同步轨道,标志着该构型正式具备商用服务能力。2021年的拼车发射任务是其商业推广的关键节点,8颗卫星分属5个不同客户,火箭实验室首次完成了多载荷差异化轨道部署,验证了该构型在星座组网任务中的灵活性。
2026年6月19日完成的最新发射是美国太空军的响应式空间演示任务,该任务原计划2025年执行,因前期发射供应商异常推迟至2026年。此次发射搭载的VICTUS HAZE PUMA卫星是美国国防部快速响应空间项目的组成部分,旨在验证战时卫星补网的快速发射能力,任务从接到发射指令到完成入轨仅用时18天,充分展现了该构型的快速响应优势。作为美国第二大商业航天发射企业的核心小型火箭产品,电子号光子构型目前已积压超过12次发射订单,未来将主要承担美国国防响应式发射任务和商业低轨星座的补网部署需求,预计2026年全年将执行5次以上发射任务。

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