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“猎鹰9”火箭再次实现三天内的两次发射

2017-11-09  群nobwtq0...

来源:国防科技要闻,作者:廖小刚


北京时间2017年10月9日和10月12日,SpaceX公司的“猎鹰9”火箭分别从范登堡空军基地和肯尼迪航天中心发射,将10颗下一代铱星与EchoStar 105/SES-11卫星送入预定轨道,同时两枚火箭一级都被成功回收。其中执行EchoStar 105/SES-11卫星任务的“猎鹰9”火箭并非全新,其一级是回收自2017年2月执行国际空间站货运任务的火箭一级。至此,“猎鹰9”火箭2017年已经完成15次发射,也是该型火箭第18次成功回收火箭一级。这表明SpaceX公司的火箭回收与重复使用技术进一步成熟,为未来的大规模回收与重复使用奠定了基础。


1.任务概况


铱星任务

10月9日20时37分,携带10颗二代铱星的“猎鹰9”火箭从范登堡空军基地的SLC-4E发射台发射,发射后7分22秒,火箭一级成功降落在位于太平洋的回收驳船;发射后57分11秒,十颗铱星开始依次部署(间隔时间100秒);发射后70分30秒,所有铱星部署完毕,轨道高度为625千米×625千米、倾角86.4度。由于每颗铱星重860千克,加上卫星适配器1000千克,此次载荷总重约9600千克,因此只能采用海上回收的方式。按照计划,SpaceX公司将使用“猎鹰9”火箭分8次将总计75颗下一代铱星发射入轨,此次任务是第三次铱星发射任务。前两次铱星发射任务分别于2017年的1月14日和6月25日顺利送入太空。


EchoStar 105/SES-11卫星任务

10月12日6时53分,携带EchoStar 105/SES-11卫星的“猎鹰9”火箭从肯尼迪航天中心LC-39A发射台发射,发射后8分33秒,火箭一级成功降落在位于大西洋的回收驳船;发射后36分6秒,EchoStar 105/SES-11卫星成功部署地球同步转移轨道。EchoStar 105/SES-11卫星为美国回声星公司(EchoStar)和欧洲SES卫星通信公司共有,将定位于地球同步轨道(西经105度),为北美地区提供服务;星载24个KU波段转发器用于EchoStar公司提供通信服务,24个C波段转发器用于SES公司提供电视转播服务。


2.再次实现快速发射


这两次发射任务是SpaceX公司2017年第二次在三天内进行两次发射任务,上次是6月24日和26日进行,“猎鹰9”火箭分别从肯尼迪航天中心和范登堡空军基地发射,将保加利亚的BulgariaSat通信卫星与10颗铱星送入预定轨道。为实现快速发射,SpaceX公司组建了两个发射团队,分别服务于两个不同的发射场,但任务控制中心都是位于公司总部。由于目前的测控与气象服务由美国空军提供,因此美空军建议SpaceX公司在同一天实现两枚火箭在美国东靶场不同发射台发射,以最大化该公司的发射能力与避免占用美空军过多的资源。总裁马斯克表示,2018年该公司将实现每两周发射一次,该发射频率将超过全球任何一家公司或政府。


3.实现第三次重复使用


截至此次任务,SpaceX公司已实现3次火箭的重复使用(参见表1)。

SpaceX公司目前成功回收15枚“猎鹰9”火箭一级,首枚回收火箭将用于永久展示,首次高轨任务回收的那枚火箭由于受损严重只用于地面测试,因此目前该公司有13枚回收的火箭可用于重复使用(目前3枚火箭实现重复使用)。

SpaceX公司称,目前回收的“猎鹰9”火箭都为BLOCK 3型,从火箭执行完任务成功回收到运回工厂进行彻底检查和翻修以完成下一次发射任务准备,目前需要约数月的时间,且只能复用2~3次,整修成本约为生产全新火箭一级的一半。因此该公司将于年底前推出BLOCK 5型“猎鹰9”火箭,两次任务间隔最短将缩为1天,复用次数将达到12次以上,且整修成本更低。因此火箭发射成本将大幅下降。这必将不可避免对未来的国际发射市场及卫星设计产生革命性的影响。


4.未来发射任务


截至此次任务,SpaceX公司2017年已经完成15次“猎鹰9”火箭发射任务,在年底之前可能还有5次任务,分别是:

10月30日进行从佛罗里达州肯尼迪太空中心LC-39A发射台发射韩国的Koreasat 5A通信卫星;

11月10日,执行代号为Zuma的秘密发射任务,虽然载荷与轨道都对外保密。不过从发射位置(肯尼迪航天中心)和轨道(采用陆地回收因此肯定是低轨任务)来看,与该公司2017年5月发射的国家侦察局对地成像卫星的情况类似;

11月28日,执行国际空间站货运任务,值得关注的是发射地点为卡纳维拉尔角LC-40发射台,这表明在经过2016年9月1日发射场爆炸后严重受损的LC-40发射台将正式恢复使用,这也为LC-39A发射台进行改装以用于发射“猎鹰重型”火箭扫清道路,有可能实现“猎鹰重型”火箭在年底前的首飞;

11月底的第四次铱星(一箭十星)发射任务;

12月发射西班牙的通信卫星。


这样,SpaceX公司2017年将实现至少20次发射,其中还不包括可能的“猎鹰重型”的首飞。预计2018年该公司将实现至少30次发射。


5.未来将发展新型巨型火箭


SpaceX公司总裁马斯克在澳大利亚举行的第68届国际宇航大会上称,将研发BFR巨型火箭用于未来的月球基地和火星殖民。BFR将是火箭+飞船的结合体,将取代现役“猎鹰9”火箭、“猎鹰重型”火箭以及“龙”飞船,不仅可为国际空间站和地球轨道卫星提供服务,还能帮助建立月球基地,或将人类送上火星。BFR系统推进系统采用31台“猛禽”甲烷/液氧发动机,上面级及飞船舱采用6台“猛禽”发动机,近地轨道运输能力最高达250吨,若考虑回收一子级将达到150吨;一次可运输80~120人,最多可容纳200人;具备往返月球或单程火星的能力;具备重复使用能力,可在轨补充燃料;预计6~8个月后将开始建造,计划2022年首飞火星。

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