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現役最強火箭挑戰一連串前所未見,SpaceX最難發射明天見

明天中午,SpaceX即將上演年度發射大戲:全球現役最強火箭重型獵鷹行將第三飛——不僅僅要漂亮打出第三飛,更大野心:自我挑戰一連串前所未見……

發射速覽

預計發射時間:美國東部時間6月24日23:30,北京時間6月25日11:30

發射地點:美國黃金髮射位、重鷹發射主場——佛州肯尼迪航天中心39A發射台

運載火箭:第三枚重型獵鷹火箭,全球現役最強大火箭

發射任務:代號為STP-2,3.7噸有效載荷,一箭24星,部署三個獨立軌道,堪稱SpaceX最具挑戰性發射任務

重鷹:全球獨箭

重型獵鷹火箭:之所以堪稱全球獨箭,不僅是SpaceX打造的王牌箭,更是目前世界上獨一無二的發射重器。

箭高70米的重鷹火箭,採用三箭捆綁模式,由三枚獵鷹9號B5火箭集成:1枚嶄新核心助推器 2枚復用側翼助推器,芯級編號分別為B1057.1、B1052.2、B1053.2。兩枚側翼助推器曾經發射過第二發重鷹。

現役最強大火箭復飛,三箭完美回收,一掃首飛遺憾

從今年4月12日使用第二發重鷹開始,升級版重鷹較比2018年首飛版,推力提升近10%,最大推力高達2550噸!相當於18架波音747客機全功率推進。

毫無疑問,重鷹實屬全球現役最強悍的運載火箭——

近地軌道運力LEO:63.8噸,相當於一架波音737客機重量。

地球同步轉移軌道運力GTO:26.7噸,相當於一輛T-34坦克重量。

火星軌道運力:16.8噸,相當於一輛滿載的油罐車重量。

縱觀人類航天發射史,重鷹躋身前四強,僅次於阿波羅登月使用的美國土星5號、蘇聯暴風雪太空梭御用的能源號火箭、英雄氣短的N1火箭(從未成功發射過)。

按照成本核算,重鷹還是重型火箭隊列中最低的,開發總成本5億多美元。回收型重鷹發射價9000萬美元,消耗型發射價1.5億美元。

第三飛:挑戰前所未見

此次發射將是重鷹火箭第三次發射,即第三飛

首飛(也是首次試飛):2018年2月7日,搭載特斯拉Roadster 星人Starman

第二飛(也是首次商業發射):2019年4月12日,部署沙特最尖端通訊衛星Arabsat-6A

第三飛(也是首次一箭多星發射):2019年6月25日,一箭24星,號稱SpaceX最難最具挑戰性發射任務

這次發射不是簡單重複的第三飛,而是挑戰前所未有的突破性發射,列羅一連串突破如下

重鷹首次夜間發射

重鷹首次一箭多星模式

重鷹首次為大金主發射

重鷹肩負最貴的發射任務

重鷹挑戰SpaceX最難發射任務

重鷹挑戰最遠海上回收

首次嘗試新網捕整流罩

首次發射特製整流罩

重鷹首次夜間發射

(當地時間午夜;前兩次都在下午)

重鷹首次一箭多星發射

(一箭24星拼車模式;前兩次都是單個航天器)

重鷹首次為美國軍方發射

(USAF美國空軍是僅次於NASA的SpaceX第二大金主,空軍為此次發射花費1.6億美元左右。相比之下,USAF為聯合發射聯盟ULA使用德爾塔4重型火箭買單,每次平均花掉3億美元)

重鷹擔綱總價值最貴的發射任務

(這次任務總價值高達7.5億美元,包括航天器 發射費用 其他費用,但不是SpaceX承接的最大單獨發射任務:6月12日為加拿大部署三顆雷達衛星,總價高達12億美元)

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重鷹挑戰SpaceX最大難度、最具挑戰性的發射任務

(一箭24星部署三個獨立軌道,二級發動機需要4次點火,打破以往最多3次記錄,全程部署預計耗時超過6小時)

重鷹挑戰最遠距離海上回收

(儘管這次有效載荷僅有3.7噸,但核心助推器既定垂直著陸目標:距發射場1240公里的OCISLY海上平台,如果實現,比4月12日創下970公里的最遠距離回收,還要多出270公里!)

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為何採用這種回收方式?

可能跟這次發射特製版整流罩有關。我們知道,通常整流罩屬於非飛行部件,更不屬於部署的航天器,但這次任務卻應軍方要求,發射一個特製版的整流罩,據稱是為美國空軍收集聲學數據。

儘管重鷹已經是全球現役最強大火箭,但為了測試和掌握極高速下的更大聲音數據,最可行方案就是讓核心助推器推及性能極限,幾乎不留冗餘推進劑,從而讓重鷹火箭飛行時產生6G以上的重力加速度,超過140分貝的強烈噪音,達到理想測試狀態。這樣一來的代價就是需要讓無人海上平台跑得更遠些,好讓核心助推器返回飛得更少些。

重鷹發射首次嘗試網捕整流罩

(這是最新升級網捕船後,SpaceX首次嘗試回收整流罩。半個整流罩造價300萬美元。以往最好成績是僅差50米網捕整流罩。新升級的網捕船主要變化:網臂張角有所擴大;黃色網變成藍色網。因所有權變更,這艘網捕船現已納入SpaceX旗下Guice Offshore船隊,收編入GO系列艦隊:GO Searcher、GO Quest、GO Navigator。原先在加州西海岸的史蒂文先生Mr Steven現已拖至佛州東海岸,並且現已更名為樹女生GO MS. Tree)

首次發射特製版整流罩

(通常整流罩屬於非飛行部件,更不屬於部署的航天器,但這次任務卻不同往常:應軍方要求,發射一個特製版的整流罩,為美國空軍收集聲學數據。所以這次發射也被稱為一箭25星:24顆衛星 1個特製版整流罩探測器)

24個航天器大有來頭

這次任務代號STP-2,以美國國防部第二次空間測試項目命名( Defense Department』s Space Test Program),而且對外宣稱最大客戶就是美國空軍,但其實並不是唯一客戶,航天器擁有者還包括美國宇航局NASA、美國國家海洋和大氣局NOAA、大學、國際合作機構、商業公司等。

按照先後部署次序,24顆航天器都是大有來頭,各個不同尋常:

第一個軌道高度——13顆航天器

奧克盧斯ASR(Oculus-ASR):部署的第一顆衛星,軌道高度大約300公里。由美國密歇根理工大學與美國空軍研究實驗室合作開發的一顆微型衛星,主要用於測試地面觀察員使用未解析圖像,來確定衛星具體參數的能力。

:隨後部署12顆立方體衛星,部署高度:300~500公里。

第二個軌道高度——10個航天器

6顆福爾摩沙衛星(福衛七號):每顆300公斤,尺寸:長1.25米、寬1米、高1.25米,採用聯氨毒性推進劑,設計使用壽命5年,550公里高度中圓軌道,屬於台灣氣象衛星星座一部分,總計13顆,用於全球氣象預報、氣象變遷研究、及電離層動態監測。該項目屬於與美國國家海洋和大氣局NOAA合作項目。

軌道試驗平台(OTB):由通用原子航空系統公司製造,作為NASA深空原子鐘實驗項目,測試一款新型超精確原子鐘,讓深空探測器更易導航。

軌道試驗平台上還搭載了一個太空葬骨灰盒,預計一起軌道飛行25年:被命名為傳承遺產Heritage Flight,由一家名為天神Celestis的商業公司承攬該業務,象徵性攜帶152人骨灰,包括已故宇航員比爾·波格(Bill Pogue)、航天記者兼歷史學家弗蘭克·西岑(Frank Sietzen)等。

去年底,美國舊金山一家名叫Elysium Space極樂空間的創業公司,同樣搭乘SpaceX太空快遞,為上百位逝者悄然實現了太空葬。

(21)綠色推進劑注入項目(GPIM):全稱Green Propellant Infusion Mission,由NASA主導的一個試驗項目,測試一款新型無毒綠色推進劑,以取代目前人造衛星普遍使用的聯氨毒性推進劑。具體由球航天公司Ball Aerospace研製。

(22)NPSAT-1微型衛星:由美國海軍研究生院研製,攜帶美國海軍研究實驗室兩台儀器,主要用於測量地球電離層的電子云密度。同時測試一種抗輻射的計算機處理器、實驗性太陽能電池、低成本存儲設備、速率感測器、商用數碼相機等。

(23)Prox-1微星 LightSai-2 光帆2:這是一對子母型航天器,Prox-1微型衛星有手提箱大小,屆時會釋放一個以太陽帆為動力的立方體衛星,測試光帆推進效果。該項目由美國喬治亞理工學院研製,資金部分來自美國空軍研究實驗室資助,另一部分來自行星學會(Planetary Society)眾籌。

第三個軌道高度——1個航天器

(24)DSX衛星:部署美國空軍研究實驗室一顆演示和科學實驗航天器(簡稱DSX衛星)。

這次發射任務最重航天器,重700公斤。最終運行軌道:6000X12000公里,與赤道傾角為42度。運行在范艾倫輻射帶一個狹小區域,目的為了測量極低頻無線電波對空間輻射影響、空間天氣條件,以及粒子輻射對電子和航天器的影響。

所謂范艾倫輻射帶,是在我們地球附近包圍著大量帶電粒子形成的輪胎狀輻射層,范艾倫帶粒子主要來源就是被地球磁場俘獲的太陽風粒子。因美國物理學家詹姆斯·范·艾倫發現,而以此命名。

總結一下,明天中午重鷹重磅第三飛,好戲連連看:一箭多星、三箭回收、雙箭同步著陸、整流罩嘗試回收、6小時超時長部署、挑戰前所未見的一連串突破……

SpaceX:當之無愧的太空快遞一哥,總會為這個世界帶來一些驚喜,為我們抽身現實的引力深井帶來希望。

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