“星链”六发:首次一箭五飞但回收又败,二度复用整流罩

【航小宇综合消息】太空探索公司3月18日在卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心采用“猎鹰”9-1.2型火箭发射了“星链”低轨宽带星座的第6组共60颗卫星,任务代号“星链”5。火箭于美东部时间8时16分(北京时间20时16分)点火起飞,约15分钟后星箭分离。
本次发射原定3月15日进行,但当天的发射尝试在倒计时进行到最后一刻被叫停,当时发动机已点火。太空探索公司随后称,那是一次倒计时自动中止,原因是发动机动力检查过程中数据不正常。
本次发射采用的是肯尼迪航天中心第39A号发射设施(LC-39A),是“星链”组网发射首次从这里进行。此前的发射采用的都是卡角空军站第40号发射设施(SLC-40)。自去年5月起,太空探索公司现已通过6次“猎鹰”9专发把360颗“星链”卫星送入轨道。“星链”组网预计今年将占该公司发射任务的很大比例。在“猎鹰”9今年业已进行的6次发射中,“星链”组网就占了4次。
同2月17日的第5次发射类似,本次发射瞄准的是近地点210公里、远地点366公里、倾角53度的椭圆轨道。前4次“星链”专发任务均是在起飞后约61分钟把有效载荷部署到圆形轨道,而从上次发射开始,星箭分离时间点改到起飞后约15分钟。新的发射剖面不需让上面级二次工作。经证实状态正常后,卫星会利用星上推力器变轨进入高约550公里的工作轨道。太空探索公司称,把卫星部署到较低轨道是为了有时间在升轨前对卫星进行检查。
本次发射采用的是一枚此前已用过4次的第一级火箭,编号1048.5。这是太空探索公司首次让同一枚助推器第5次参加发射,标志着其火箭复用又向前迈进了一步。这枚箭2018年7月和10月先后在加州范登堡空军基地参加了第7次“下一代铱”低轨移动通信卫星发射任务和“阿根廷微波对地观测卫星”(SAOCOM)1A雷达遥感卫星发射任务,2019年2月在卡角参与发射了印尼千岛太平洋卫星公司“同一个千岛”通信卫星以及太空以色列公司(SpaceIL)“创世纪”月球着陆器和美国空军研究实验室一颗实验性小卫星,11月又参加了“星链”第二次组网专发任务。可惜的是,在本次发射中,这枚前在尝试在海上无上驾驶驳船上进行落船回收时再次失败。这样一来,“猎鹰”9火箭近三次发射的一级着陆回收有两次失败。
现役5型“猎鹰”火箭助推器被设计成能在不做大修的情况下反复使用多达10次。太空探索公司另有3枚5型箭已飞过4次,但在最后一飞中成功回收的只有一枚(B1049)。2月17日上次“星链”专发任务所用的一枚(B1056)在实施落船回收时意外失手,掉入海中。另有一枚(B1046,系首枚5型箭)被用于“载人龙”飞船1月份的高空逃逸试验,原本就没指望能活着回来。
本次发射所用整流罩是在去年5月的首次“星链”专发任务后从大西洋的海水中捞回来的。这是太空探索公司第二次使用旧罩进行发射。首次旧罩复用是去年11月的第二次“星链”专发任务,所用旧罩也是从海水中捞上来的。
本次发射还要再次尝试对两瓣整流罩同时进行网捕回收,时间约在起飞后45分钟。太空探索公司已在“重型猎鹰”火箭去年6月的一次发射中利用“特里女士”回收船首次成功实现了整流罩网捕回收,捉到了一个半罩。它随后又为名为“奇夫女士”的第二艘船配备了相关装备,以期对两个半罩同时加以网捕回收。在1月底的第4次“星链”组网发射中,有半片罩被“特里女士”成功捉到,但“奇夫女士”再次与成功失之交臂。上次“星链”专发任务也曾尝试对两个半罩同时进行网捕,结果不得而知,估计是没能成功。算上去年8月的一次成功,“特里女士”此前已至少网捕到了3瓣整流罩,而“奇夫女士”应仍是一无所获。
“猎鹰”9和“重鹰”采用同型号蚌壳式复合材料整流罩。由两瓣组成的该整流罩高13.1米,直径5.2米。每个半罩均配备航电设备、推力器和可控翼伞,以实现软着陆。太空探索公司首席执行官马斯克曾表示,对于整流罩回收和复用来说,别沾海水非常重要,因为含盐的海水腐蚀性很强,会加大翻修工作量。但他也曾表示,让整流罩在海水中“稍游会儿泳”没关系。马斯克曾表示,整流罩造价约为600万美元。他说,“猎鹰”9第一级占发射费用的约六成,上面级占两成,整流罩则占一成,另有一成为发射操作、推进剂和其它处理费用。
“星链”项目一期工程拟在550公里、倾角53度的轨道上部署1584颗卫星。美国联邦通信委员会(FCC)已批准太空探索公司在Ku、Ka和V波段频率上运营近1.2万颗“星链”卫星。这些卫星将分布在不同高度和倾角的轨道上。太空探索公司去年向国际电联表示,它可能会申请在低地轨道再增设多达3万颗宽带卫星,使“星链”编队卫星总数达到4.2万颗。不过,该公司称,其星座规模的扩大将看需求情况。
太空探索公司的目标是要控制未来卫星互联网市场的很大一部分。有同样抱负的还有伦敦的一网公司和美零售业巨头亚马逊,但后者的“柯伊伯项目”进度上要落后很多。太空探索公司创始人和首席执行官马斯克已表示,他希望最终占有全球互联网市场3%到5%的份额,约相当于每年300亿美元,也就是其眼下航天发射创收的10倍。他希望用所获利润反哺火箭和飞船研制,以助其实现殖民火星的远大梦想。
马斯克3月9日在2020年卫星大会上演讲时说,“星链”星座将向光纤和手机基站无法或难以覆盖的人群提供上网服务。他说:“‘星链’将有效地为3%或4%最难覆盖的用户提供服务,包括眼下连接性很差或干脆就上不了网的人们。”他还说,太空探索公司无意与成熟的电信厂家去竞争。另外,美国军方也可能会成为“星链”服务的一个大用户。
太空探索公司尚未公布其消费级服务的价位或网速,但马斯克已在有意吊潜在用户的胃口。他说,“星链”上网服务时延将很低,“我们正在瞄准的是20毫秒以下”,玩快速反应型视频游戏没问题。有报道说,太空探索公司正试图从FCC160亿美元的乡村宽带补贴中分得一杯羹,而这项补贴要求服务时延在100毫秒以内。
马斯克说,“星链”的用户终端“看上去将会像是立在一根棍儿上的飞碟”,首款地面天线将设作动机构来调整发射和接收设备指向。他说,终端安装将非常简单,说明书将只有两条,即指向天空和插上电源,且不用分先后。
马斯克在演讲中还反驳了天文界对“星链”会干扰天文观测的担忧,称他坚信不会对天文发现造成任何影响。不过他说,如有影响,“我们会采取改正行动”。他说,卫星刚上天时还没稳定下来,会有点儿跌跌撞撞,所以会产生闪烁,但升入工作轨道后就不会那样了。他还说,公司正在开展多项实验,包括把相控阵天线涂成黑色。他说,公司还在研究一种遮阳罩,以减少阳光反射。

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