又一艘“天鹅座”货船上天,展现新能力

据航小宇处报道:诺格创新系统公司的“心宿二”230型运载火箭4月17日在位于NASA沃洛普斯飞行设施的中大西洋地区航天港发射了执行NASA“商业补给服务”(CRS)计划下国际空间站货运补给任务的又一艘“天鹅座”货运飞船,任务代号“诺格”(NG)11,又称“天鹅座”CRS-11。火箭于美国东部时间下午4时46分(北京时间4月18日凌晨4时46分)点火起飞,9分06秒后船箭分离。飞船拟在4月19日停靠到站上,将在站上停留到7月23日。飞船离站后将在轨开展一项延长期任务,可能会在12月份才再入地球大气层,把从站上带走的约3.5吨垃圾处理掉。

这是诺格创新系统公司在CRS计划下开展的第11次正式货运补给任务。该公司同NASA签有涉及至少17次发射的空间站补给服务合同,其中有11次包括在2008年最初签订、后经修订的CRS-1合同中,而2016年签订的后续CRS-2合同则将包括至少6次飞行。本次飞行标志着CRS-1合同下的任务全部结束。CRS-2合同下的首飞定于秋天进行。

诺格要在本次任务中展示几项新能力,包括晚上货能力和飞船离站后长时间单飞能力。利用整流罩上类似于易拉环的新设口盖,包括40只实验鼠在内的一些时间敏感货物于射前24小时才装船,以使其能安全运抵空间站。飞船离站后将提升轨道,利用纳型支架公司的部署器部署3颗立方星,并首次利用Seops公司的“弹弓”立方星部署器开展另一轮部署。这两轮部署工作将展示“天鹅座”飞船在CRS计划第二阶段能为立方星商业部署带来的便利。部署完立方星后,飞船还将验证其独立于空间站长期留轨飞行的能力。这将使“天鹅座”能用作搭载各类有效载荷的试验台。船上为此新增了4台控制力矩陀螺,用于飞船姿控,从而减少推力器工作量,而这可省下轨道保持和其它机动所用燃料,由此延长飞船留轨寿命。此外,本次发射的飞船上共载有约3436公斤补给物资和设备,是“心宿二”火箭迄今载货量最大的一次飞行。

火箭上面级上还搭载了两件有效载荷,包括由NASA出资的三体立方星科学卫星“伊利诺伊与印第安纳学生气动热光谱计卫星”(SASSI2)和60个单元的“薄星”(ThinSat)。SASSI2由伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校和普渡大学学生建造,载有光谱仪等有效载荷,重4公斤。“薄星”是一个理工科科普项目,由弗吉尼亚商业航天飞行局出资赞助。卫星单元由美9个州70所学校的学生建造,每个仅重零点几公斤。它们按每2个、3个和6个单元连成一组的方式部署,构成12颗卫星,即“薄星”1A~1L。学生们将采集和分析卫星所发数据。卫星将部署到203公里×250公里轨道,会在5天后离轨并在大气层中被烧掉。

本次发射的飞船上还载有其它一些微小卫星。它们是:1~3)“弗吉尼亚立方星星座”(VCC)A、B和C,欧道明大学、弗吉尼亚理工学院暨州立大学、弗吉尼亚大学和汉普顿大学合作的单体立方星技术卫星,用于测定多颗卫星的轨道衰减,借此对大气阻力和大气特性变化进行量化,并开展星座卫星位置确定与通报试验,各重1公斤。4~6)由日本九州工业大学在“联合全球多国鸟卫星”项目下建造的3颗单体立方星技术卫星,各重1公斤。该项目由日方牵头,旨在帮助没有卫星制造能力的非航天国家设计、研制和运行卫星,此前已分两次发射了8颗卫星,外方参与人员是在九州工大留学的研究生。本次发射的3颗卫星分别是日本的“鸟”JPN(又称“莺”)、斯里兰卡的“鸟”LKA(又称“拉万”1)和尼泊尔的“鸟”NPL(又称“尼泊尔星”1)。7)“全球环境监测卫星在轨验证”(IOD-GEMS),又称“在轨验证”(IOD)1,英国卫星应用弹射器(机构名)三体立方星技术验证卫星,由克莱德空间公司建造,重4公斤。8)“进入星”(EntrySat),法国高等航空航天学院(ISAE)和国家航空航天研究院(ONERA)在QB50项目下研制的三体立方星技术卫星,用于研究轨道碎片进入大气层时的特性,重4公斤。9)“斯维托维德”(Swiatowid,意为“战神”),波兰卫星革命公司双体立方星技术与遥感卫星,像元分辨率4米,重2公斤。10)“克拉科夫星”(KrakSat),波兰克拉科夫AGH科技大学和卫星革命公司单体立方星技术与教学卫星,重1公斤。11~12)“航空立方星”10A和10B,美航空航天公司1.5体立方星技术卫星,用于试验星间精确指向、空气密度原位测量大气探针部署和利用蒸气推力器开展小卫星接近操作等技术,各重约2公斤。13)“追求者”(Seeker),NASA约翰逊航天中心三体立方星技术卫星,用于试验载人和不载人航天器舱外自动化检查技术,将在飞船离站后部署,并以飞船作为试验对象,重约5公斤。14)“近空间发射星”(NSLSat)1,美国近空间发射公司(NSL)双体立方星电离层研究卫星,将在飞船离站后升轨部署,重2公斤。

用于本次发射的“心宿二”火箭首次采用了新的导航系统。从CRS-2合同下的首飞开始,该火箭还将引入其它升级改进措施。箭体结构将进行加固,以使第一级两台RD-181发动机能在火箭通过最大动压区时全力工作。这两台发动机目前在过最大动压区时需把推力下调到约70%的水平。另外,“卡斯特”30XL上面级某些不必要的隔热将取消,分成三部分的整流罩适配器将改成一种轻型结构。基于以往发射的数据,“心宿二”第一级的增压氦瓶将减少两个。这些改进将提高火箭的运载能力,从而可在“天鹅座”飞船内装载更多货物。