SpaceX再创火箭回收新纪录一箭五飞五回收
神勇的SpaceX根本停不下来。载人龙飞船首飞短短5天后,主力箭猎鹰9号再度一飞冲天,这次创下复用回收新纪录「一箭五飞五回收」,大尺度挑战、续写一连串神奇操作。发射速览
发射时间:美东时间6月3日21:25,北京时间6月4日9:25
发射地点:佛州卡纳维拉尔角40号发射位
运载火箭:一箭第五飞,编号B1049.5猎鹰9号复用火箭
发射任务:一箭60星,第7批1.0版星链(Starlink-7 V1.0)
发射轨道:210×366公里
最终轨道:550公里
亮眼之处
①首次实现「一箭五飞五回收」创举,刷新复用回收新纪录
②短短5天两度发射,创下SpaceX在东海岸最短发射间隔
③请看说明书海上平台升级后首度出征,喜迎第8次海上回收火箭
④第6次尝试双船网捕整流罩未能如愿
⑤首次部署一颗自带遮光伞的测试卫星VisorSat,尝试减少卫星光污染
⑥现已总计发射482颗星链卫星、420颗1.0版星链卫星
发射过程
这次任务原定5月中旬发射,但接连受到热带风暴、军方优先发射、避让龙飞船首飞等一连串影响,导致推迟至今。
「一箭第五飞」火箭升空两分半钟后,第一级9台发动机关闭,紧接着一二级分离,开始受控下降再入大气层。几秒钟后,上面级单台发动机点火推进,又过了三分钟,释放整流罩。
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▲升空约8分45秒,第五次穿行天地间的一级火箭成功挑战第五次回收,顺利降落在升级后首度出征的【请看说明书】海上平台上,由此创下首次「一箭五飞五回收」创举,刷新复用回收新纪录。
升空15分钟后,上面级超快速插入一个椭圆形轨道。释放卫星分配器,徐徐旋转释放60颗星链卫星。
卫星依靠自带氪离子推进器,经过几周缓慢爬升后,进入550公里的最终运行轨道,每组20颗,分三组部署3个平面轨道。星链星座总计达到482颗,在轨操作多达477颗,达到星链计划最小限度的互联网覆盖。
一箭五飞五回收
这次部署星链属于SpaceX自家发射任务,于是大尺度挑战发射,动用四手火箭挑战一箭五飞五回收,果然一箭成名,首次实现一箭五飞五回收的复用回收创举。
这枚芯级编号为B1049.5的猎鹰9号B5型火箭,可谓鼎鼎有名,战绩卓著——
首飞:2018年9月10日发射Telstar 18V,降落在OCISLY (躲过电闪雷鸣,SpaceX果断释出全球第70发)
第二飞:2019年1月11日发射Iridium 8(新一代铱星),一箭十星,降落在JRTI,实现一箭二飞二回收 (SpaceX开年首发:第33次回收、第75颗铱星部署)
第三飞:2019年5月24日发射Starlink v0.9(0.9版星链),一箭60星,降落在OCISLY,实现一箭三飞三回收 (SpaceX大手笔:布局全球最大最快宽带网,对我们有多重要?)
第四飞:2020年1月7日发射Starlink-2 v1.0(第2批1.0版星链),一箭60星,降落在OCISLY,实现一箭四飞四回收 (SpaceX释出2020全球第一发,颇有深意)
第五飞:2020年6月3日发射Starlink-7 v1.0(第7批1.0版星链),一箭60星,降落在JRTI,率先实现一箭五飞五回收
JRTI复出
这次派出的是维修升级后首度出征的【请看说明书】无人海上平台,位于距离发射场629公里海域,迎接从天而降的一级火箭。
当火箭升空约8分45秒后,第五次穿行天地间的一级火箭稳稳降落在海上平台上,首次实现一箭五飞五回收的复用回收创举。
顺手刷新一连串数据,这次回收造就新纪录:JRTI请看说明书第8次成功回收火箭、SpaceX第34次成功海上回收火箭、总计第53次成功回收火箭。
回收火箭是SpaceX独步天下的硬核技术。自2015年12月首次实现垂直着陆火箭以来,现已成功回收53次,其中34次是在两艘无人驾驶海上平台完美实现的(其余18次是陆地着陆)。
两艘平台昵称都是广为人知:当然我还爱着你Of Course I Still Love You(简称OCISLY);请看说明书Just Read The Instructions(简称JRTI)。名称来自伊恩·M·班克斯的科幻小说The Player of Games《游戏玩家》两艘巨型飞船。
●OCISLY用于大西洋海上回收(现已成功回收26次),母港:佛州卡纳维拉尔港。
●JRTI用于太平洋海上回收(现已成功回收8次),母港:加州洛杉矶港。2019年8月一路南下,穿过巴拿马运河,拖到美国路易斯安那州摩根城伯威克升级改造后,这次首次复出。
随着高频次发射节奏,未来很可能会出现两艘海上平台「你来我往」的繁忙场景……再次证明神勇的SpaceX根本停不下来。
跟部署60颗星链主要任务相比,尽管回收火箭属于次级任务,但无疑更具可看性。
短短5天前,这一幕同在载人龙飞船首飞之际漂亮演绎,火箭回收早已成为SpaceX经典保留剧目——箭高40米、重达约28吨的一级火箭,以5倍客机巡航速度降到客机巡航速度,再从高铁速度降至成人快走速度,这样一个圆柱体从天而降,最终稳稳降落在比标准足球场小一号的无人海上平台上——这种难度相当于让一支铅笔飞过帝国大厦头顶之后,再精准垂直落到只有鞋盒大小的着陆点,全程全自动操作完成……堪称全球独一无二的海上平台回收火箭神操作。
当然有时候也会玩心跳。今年一季度发射星链任务时曾连续两次失掉火箭,痛失两枚多次复用火箭(2月17日失去B1056.4,至今没有官方具体解释;3月18日失去B1048.5,因少量异丙醇清洗剂堵塞,导致发动机提前关闭),致使首次挑战「一箭五回收」失败。
SpaceX破纪录的同时,一箭第五飞有去无回,两次发射星链两次痛失火箭
SpaceX今年第四发,超快部署第四批1.0星链,可惜火箭海上漂,着陆失败
截至目前(北京时间2020年6月4日)SpaceX使用运载火箭最新数据刷新状况:
●自2010年猎鹰9号火箭诞生十年来,截至目前已使用42枚、总计发射85次,共分五款B1~B5型号——B1019~B1020属于B1款(2枚);B1021~B1027属于B2款(7枚);B1028~B1038属于B3款(11枚);B1039~B1045属于B4款(7枚);B1046~B1059属于B5款(迄今使用14枚)。
●自2016年4月9日猎鹰9号一级火箭首次成功降落在海上平台以来,SpaceX现已成功回收52次火箭(其中33次海上回收),重复使用23枚、发射36次回收火箭,诞生2枚一箭五飞火箭(B1049.5、B1048.5遗失),3枚一箭四飞火箭(B1046.4、B1051.4、B1056.4遗失),1枚一箭三飞火箭(B1047.3),17枚一箭双飞火箭。
要知道,B5之前的款型设计使用次数:最多两次,B5则高达10次。期待尽早目睹一箭十飞那一幕!航天复用路,越走越高阶。SpaceX遥遥领先,其他火箭发射商只能望箭兴叹。
第6次双船网捕整流罩
这次任务还有一个看点:派出双船尝试捕捉整流罩,这是SpaceX第6次出动双船网捕整流罩。
原本期待树女士、女酋长姊妹船实现零突破,首次上演魔幻般的双船双网Bingo! 结果还是事与愿违,姊妹船到达距发射场700多公里的指定海域后,发射升空45分钟左右尝试空中网捕,但最终未能如愿。
尽管双船未能实现空中网捕,但在整流罩受控溅落后进行海上打捞,之后再经过检查、翻新,还会完好无损地循环再利用。SpaceX曾两次复用整流罩(去年双十一发射首批1.0版星链、今年3月18日发射第5批1.0版星链)。事实上这意味着更重要的价值:重复使用海上打捞的回收整流罩,不仅可行,而且操作更容易、成本更低。在回收、翻新、复用路上,SpaceX绞尽脑汁极尽能事,换来的是遥遥领先。
截至目前,两艘网捕船成绩单:树女士(Ms. Tree)3次成功网捕半个整流罩,10次尝试失败,3次现场放弃;女酋长(首席女士 Ms. Chief)5次尝试失败,2次现场放弃。
回看前三次成功网捕整流罩一览——
①首次成功网捕半个整流罩出现在2019年6月25日,第三枚重鹰火箭发射之际,由原来史蒂文先生改造升级的网捕船树女士,第一次大显身手便破天荒地成功网捕半个整流罩,这是经过16个月不断尝试失败与技术迭代之后,SpaceX创造的回收新奇迹。
②第二次成功网捕重现于2019年8月7日,发射AMOS-17任务,树女士再度上演梦幻般的高难度动作。
③第三次成功再现是在2020年1月29日部署Starlink-3之际,树女士三度空中网捕整流罩。
SpaceX一直在不懈努力尝试回收整流罩,这背后绝不是简单节省300万美元(半个整流罩)的成本问题,更重要的这是全球航天创新性技术突破,人类宇航史上前所未有地回收整流罩!为今后环保无害化的航天发展趋势指明路径。
马斯克心里很清楚,只有最大限度压低成本,算到骨头里,才有可能部署完成史无前例的巨型星座。千里之行始于足下,从每一次发射、每一枚火箭、每一台发动机、每一片整流罩做起……
发射总数482颗在轨操作477颗
这次部署星链依然一箭60星,跟前两次部署Starlink-5、6一样,采用超快速入轨模式,升空15分钟后插入一个椭圆形轨道(210×366公里),之后通过卫星分配器旋转方式,逐一释放60颗星链卫星。
每颗星链卫星只有办公桌大小、重260公斤,依靠自带的氪离子推进器,经过几周缓慢爬升后,最终进入550公里的运行轨道,每组20颗,分三组部署3个轨道平面。
截至目前,SpaceX已总计发射482颗星链卫星,包括最初两颗Tintin丁丁测试卫星、1批60颗0.9版卫星、7批1.0版卫星。目前在轨操作多达477颗,已经成为人类史上最大卫星星座,没有之一。
现已达到最低限度的卫星宽带互联网覆盖。据悉,构建小规模星链网络需要大约400颗卫星,中型适度覆盖需要800颗卫星,全球最低覆盖至少需要1200颗。
按计划SpaceX今年总计航天发射35次以上,其中一半多用来发射星链卫星。今年晚些时候部署至800颗左右,星链星座将在北美率先提供卫星宽带互联网接入服务,正式启动商用。
按计划到2024年部署完成4425颗,到2027年部署完成7518颗,总量11943颗卫星。如果再加上SpaceX新增30000颗占位卫星的庞大计划,星链总计高达4.2万颗。当然,这不是简单用「无比夸张、野心勃勃」能够形容的。
马斯克要的就是一骑绝尘,先下手为强。毕竟,全球范围内如此大投入、高密度的卫星互联网计划(竞争对手包括OneWeb星座、Kuiper柯伊伯星座、ORBCOMM轨道通信星座、Telesat加拿大通信卫星星座等,目前计划部署巨型星座多达18座),但最终胜出者很可能只有一家。关键看谁先下手,谁先铺货,谁先占位,谁就最有可能赢得市场,赢得未来。
马斯克给星链星座的定位最清晰最高调:打造全球最大卫星星座、全球最大最快的卫星宽带互联网,拥有高密度、全覆盖、高通量、低延迟等突出特点。
资本市场普遍认为,未来星链星座将为该公司带来年收入至少300亿美元,势必成为SpaceX未来最主要的收入来源,当然值得全力以赴。
一颗星链自带遮阳伞
这次部署60颗星链卫星,其中一颗带有遮阳伞的测试卫星VisorSat,这种遮阳伞/遮光罩可以自动翻转角度,用来防止卫星反光造成光污染。如果测试效果达到预期的话,计划在第9批1.0版星链卫星全部安装。未来SpaceX还会与各大天文台观测站密切合作,最大程度降低观测污染问题。至于实际效果如何,还得拭目以待。
自从有了巨型星座星链计划,便出现了星空污染问题。今年1月部署星链时首次部署一颗暗卫星,尝试卫星涂层法,试图减少卫星反光问题,据称这颗暗卫星亮度显著下降,但实际效果显然有限。要不然不会开发自带遮阳伞的新尝试。
星链与美国陆军开始绑定
最近SpaceX很是春风得意,完美演绎龙飞船历史性发射,同步推开美国陆军大门,为星链赢得兜底大单。
5月20日,SpaceX与美国陆军签署一项合作开发协议,在军事平台上测试评估星链宽带通信系统。要知道,星链星座的四大优势就是高密度、高覆盖、高通量、低延迟。如果全面建成的话,地球几乎任何地点、任意时间,至少会有三颗星链卫星在头顶上。真正做到宽带互联网遍布世界,地球全覆盖,全球无死角。凡是能看到天的地方就会轻松接入星链宽带,为每个终端提供最高1吉比特/秒(与5G速率相当),延迟时间15~20毫秒(比传统卫星星座减少延迟28%)……一旦这些优势变成现实,无疑会对五角大楼尤其美国陆军极具诱惑力。正是基于此,首期合作试用期为三年,如果达到陆军评估预期标准,双方将签订长期合同,合同金额自然极其可观。
这将是SpaceX豪赌星链的巨大利好,甚至称得上「兜底合同」,因为这意味着:与军方牢固绑定之后,星链计划不再有破产之忧。只要拥有五角大楼这样的金主兜底买单,足够撑得起整个星链星座,至于其他商业客户、普通终端客户乃至全球市场,都算作锦上添花。
此次发射刷新数据:
●SpaceX今年第9次航天发射
●猎鹰9号火箭第86次航天发射
●SpaceX第95次航天发射
●首次实现「一箭五飞五回收」
●第二次实现「一箭五飞」
●第36次重复使用火箭
●第53次成功回收火箭
●第34次成功海上回收火箭
●JRTI请看说明书第8次成功回收火箭
●部署第7批1.0版星链卫星(总计第8批一箭60星)
●美国今年第13次航天发射
●全球今年第39次航天发射:美国14发(1发失败)、中国12发(2发失败)、俄罗斯7发、日本2发、欧盟2发、伊朗2发(1发失败)