Electron with kick stage

Na sua forma básica o Electron é um lançador de dois estágios: nove motores Rutherford no primeiro estágio e um Rutherford otimizado para o vácuo no segundo. Esse segundo estágio deixa os passageiros onde acaba a sua queima, e nos voos partilhados isso significa que os pequenos satélites têm de se conformar com a órbita que convém à carga principal. A Rocket Lab apresentou-o exatamente assim ao revelar o novo equipamento: muitos operadores de pequenos satélites tinham sido forçados a fazer cedências quanto às órbitas ideais por não serem o passageiro principal. A resposta foi um terceiro estágio opcional, o «kick stage», concebido para circularizar as órbitas das suas cargas e colocá-las com maior precisão e rapidez.

O kick stage voou pela primeira vez no segundo lançamento do Electron, «Still Testing», que descolou a 21 de janeiro de 2018 do Launch Complex 1, na península de Māhia, na Nova Zelândia; foi também o primeiro lançamento bem-sucedido do foguetão, depois de o voo inaugural de maio de 2017 não ter chegado à órbita. A missão, adiada seis vezes entre dezembro de 2017 e janeiro de 2018 por causa do tempo, do tráfego orbital e de problemas do foguetão e da segurança de campo, levava CubeSats para a Planet e a Spire. A Rocket Lab só revelou a existência do estágio depois do voo. Já em órbita, o kick stage deslizou durante cerca de 40 minutos, acendeu o motor Curie, desligou-o e largou os dois satélites Lemur-2 da Spire numa órbita circularizada de cerca de 500 km com 85,0° de inclinação, enquanto o satélite Dove Pioneer da Planet ficou numa órbita elíptica de 289 × 533 km. A diferença entre ambos resumia para que servia o novo estágio.

O estágio leva um único motor Curie: um motor de propergol líquido, reacendível e impresso em 3D, que queima um propergol «verde» não tóxico; as fotografias divulgadas pela Rocket Lab mostram as quatro esferas prateadas do seu sistema de propulsão no meio do estágio. Tem um sistema de controlo de reação a gás frio de apontamento de precisão e a sua própria aviónica, energia e comunicações, pelo que, uma vez separado do segundo estágio, se comporta como um pequeno veículo independente. Pode transportar até 150 kg de carga útil e, como pode fazer várias queimas, colocar cargas diferentes em órbitas diferentes, o que, segundo o fundador da empresa, Peter Beck, abriu muito mais opções orbitais aos clientes de boleia e permitiu implantar constelações de CubeSats mais depressa. A Rocket Lab apresentou-o também como uma medida de sustentabilidade: em vez de deixar um estágio grande a decair em órbita, o kick stage usa a sua própria propulsão para se desorbitar quando a missão termina.

As fontes discordam sobre o propergol do Curie: umas descrevem um monopropergol verde, outras um bipropergol. A imprensa especializada esclarece-o: o motor original funcionava com um único propergol verde e em 2019 foi atualizado para ser alimentado por uma mistura bipropergol verde de combustível e oxidante. A versão melhorada estreou-se a 17 de outubro de 2019 na missão «As the Crow Flies», a partir de Māhia, levando o demonstrador tecnológico Palisade da Astro Digital, um CubeSat de 16U com cerca de 20 kg. O Electron entregou o conjunto numa órbita de estacionamento cerca de nove minutos após a descolagem; aí largou o kick stage, que completou a sua manobra e implantou o Palisade cerca de 71 minutos depois do lançamento numa órbita polar quase circular de uns 1.200 km. Uma câmara no segundo estágio transmitiu imagens do kick stage e do satélite sobre a Terra. Depois o estágio reacendeu o Curie para sair de órbita; Beck celebrou uma queima de desorbitação perfeita que garantiu que não ficasse lixo no espaço durante gerações.

A capacidade de reacender transformou o estágio numa ferramenta para mudar de plano orbital. Na missão «In Focus», a 28 de outubro de 2020, o Electron levou nove satélites SuperDove da Planet e o CE-SAT-IIB da Canon Electronics para uma órbita heliossíncrona de 500 km; depois de os satélites serem implantados, o kick stage alterou a sua inclinação orbital. Em maio de 2023, nos dois lançamentos da constelação TROPICS da NASA, «Rocket Like A Hurricane» (8 de maio) e «Coming to a Storm Near You» (26 de maio), cada um com dois CubeSats, a carga era tão leve que o segundo estágio completou sozinho a inserção orbital e o kick stage foi reservado para a queima de mudança de plano até à inclinação pretendida.

O Photon, a nave da Rocket Lab que voou pela primeira vez como estágio do Electron em agosto de 2020 e é tratado em separado, derivou do desenho do kick stage; um Photon modificado usa um derivado do motor chamado HyperCurie. O kick stage básico continuou a ser o terceiro estágio habitual do Electron para distribuir e afinar as órbitas dos seus passageiros.