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SpaceX明日再次發射獵鷹9號運載火箭

撰文：解仁江 王紀堯 | 配圖：解仁江

美國 SpaceX （太空探索技術公司）幾天前剛剛拿到美國聯邦航空管理局的批文，明日（美國太平洋時間周一上午10:22分，北京時間周二凌晨2:22分）在加州范登堡空軍基地的SpaceX的第二個發射台使用獵鷹9號運載火箭將10顆美國銥星公司的「銥星下一代通訊衛星」送上地球極軌道。該火箭原本計劃於1月8日發射但因為沒有及時拿到批准書，因此推遲了發射。

這是獵鷹9號運載火箭去年9月1日發射時發生爆炸後第一次恢復商業發射。那次爆炸將以色列Spacecome公司為美國臉書公司製造的價值2億美元的通訊衛星徹底摧毀。1月2日，在SpaceX官方網站上貼出的一份聲明中，該公司表示，爆炸是由一個位於二級火箭的液氧罐中的三個氦儲罐，即複合材料壓力容器（COPVs）的故障引起的。該公司此前曾表示，某個氦儲罐的失靈是引發故障的主要原因。

每個複合材料壓力容器都是由鋁內膽製成的，並由碳纖維複合材料塗層包裹。從發生事故的獵鷹9號上面取下的複合材料壓力容器的內膽出現了扭曲形變，不過具體原因尚未公布。

SpaceX公司表示，內膽的扭曲，就其本身而言，並沒有導致燃料罐的故障。相反，該公司確信，扣環在內膽和外塗層之間形成了空隙，而液態氧會在這裡淤積。相關人士聲稱，在加壓時，液態氧淤積在這裡；反過來，碳纖維的斷裂或摩擦會點燃淤積在塗層內的液態氧，導致氦儲箱的破裂。複合材料壓力容器中的低溫氦也會導致液態氧凝固為固態氧，這就加劇了這個問題。

在這份聲明中，SpaceX宣稱，調查人員雖然沒有找到某個最有可能引發事故的獨立原因，但是每個潛在的原因都是相似的。調查團隊認定了幾個可信的容器失效的原因，而所有的原因都指向了夾層中的固態或者液態氧的淤積。

SpaceX的再次飛行計劃需要改變燃料加註的程序，而不是修改複合材料壓力容器的設計。據該公司介紹，這次飛行將在複合材料壓力容器內使用溫度更高的氦，並且改變氦的加註程序。在此前的飛行中，該步驟已經進行了700次液氦加註與卸載驗證。

該公司並沒有說明這些改變將對發射的準備工作或飛行器的性能有什麼影響。目前版本的獵鷹9號使用的是「超冷」推進劑，將液態氧冷卻到凝固點附近以增加其密度，並提高飛行器的性能.。這些推進劑將在發射前不久加註到獵鷹9號中。

這些程序上的改變只不過是權宜之計而已。該公司表示，從長計議，SpaceX將實施新的複合材料壓力容器的設計以防止扣環處的空隙，這將使得燃料的加註操作更加迅速。但SpaceX沒有給出修改設計的具體時間。

「銥星下一代通信衛星」機構圖

銥星公司CEO馬修·德世

銥星首席執行官馬修·德世在一份聲明上說：「如果對SpaceX的調查報告不滿意，我不會批准讓他們發射我們的衛星。」

上一代銥星通信衛星

對於銥星我們很多讀者都熟悉，當它飛越你當地上空時，三面天線反射的太陽光會產生銥星閃光，亮度最高時可達-10等，接近滿月的亮度，是人造天體觀測拍攝者最喜歡的目標。

「銥星下一代」通信衛星和軌道示意圖

銥星公司在上個世紀末曾經是世界上最知名的衛星電話公司，隸屬於摩托羅拉公司，二十年前銥星公司耗資50億美元向距地球780公里的地球極軌道上發射了66顆銥星衛星組網，在30度夾角的6個軌道面每個軌道面運行11顆。之所以叫銥星，是因為最初設想的是發射77顆銥星，正好和金屬銥原子的原子數相當，但後來發現其實66顆就已經足夠了。銥星電話的信號覆蓋達到了全球無死角，也就是說在非洲撒哈拉大沙漠、鮮有人活動的南印度洋和南太平洋、兩極地區或者其他無人區等地都可以撥打，還特別適合戰時被破壞通信系統的戰區。但使用費用高達每分鐘6美元，所以用戶群很難鋪開，到了1999年銥星公司最終宣布破產。

後來銥星公司經過整合，確立了新的市場定位和價格戰略，重點服務新聞媒體、科考探險和軍方，成功實現了盈利。但是有由於之前發射的銥星不少已經老化失控，銥星公司急於發射新研製的「銥星下一代」，他們本來找到俄羅斯，希望使用他們的運載火箭發射，但因為俄羅斯最近的運載火箭發射也出現了問題，遲遲沒有得到批准，他們急於在未來的一年半時間完成新的衛星系統組網，因此找到了馬斯克。

這次發射的「銥星下一代」一共72顆，其中正式運行的是66顆，6顆做備份，此外為了保險起見，他們還多造了9顆在地面上留著，一旦有需要就再發射升空替換。

按照計劃銥星公司的「下一代通訊衛星」將搭乘獵鷹9號運載火箭，經過七次發射在未來的一年半里全面替代上一代銥星，每顆銥星有mini cooper汽車那麼大，一次發射9-10顆。

「銥星下一代」的服務對象

「銥星下一代」比上一代的衛星更大，威力更強，提高了數據傳輸速率、擴大了帶寬，還可以對飛機和船舶進行實時跟蹤。一旦組網工作，銥星下一代系統將可以全天候跟蹤全球所有的飛機航班，避免再次出現馬航MH370那樣的航班消失無影無蹤的悲劇。更重要的是，這個系統還可以為全球的航班提供更有效率的飛行航線分配服務，避免空中相撞。

至於SpaceX在佛羅里達州卡納維拉爾角的肯尼迪航天中心的發射39A，他們希望在本月完成創新改造後再次啟用，用於發射貨運飛船。

視頻：「銥星下一代」

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責任編輯：解仁江

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預祝獵鷹9號再飛順利