經過3天前有驚無險的發射中止後,SpaceX終於一箭飛出史無前例!創造火箭複用新紀錄:實現一箭第五飛!只是遺憾有去無回,但依然不泯高光時刻。
除了二級火箭,一級火箭、整流罩全部重複使用。這讓SpaceX創下回收火箭23枚、重複使用34次。
主要看點
①突破性實現一箭第五飛,誕生首枚火箭5次發射
②第2次重複使用二手整流罩
③連續兩次發射星鏈兩次失去回收火箭
④超快速部署星鏈,升空15分鐘就開始部署60顆衛星
⑤星鏈星座很快將達到近360顆
發射速覽
發射時間:美國東部時間3月18日8:16,北京時間3月18日20:16
發射地點:美國黃金髮射位佛州肯尼迪航天中心39A,SpaceX首次在此發射星鏈,此前5次都在卡角空軍基地40號發射位。
動用火箭:一枚高複用獵鷹9號B5火箭(芯級編號B1048.5),這是SpaceX首枚一箭第五飛火箭。只是遺憾沒能再度回收。
首要任務:Starlink-5,第5批1.0版星鏈衛星(算上2019年5月部署0.9版星鏈,這是第6次發射60顆星鏈),依然是一箭60星。
部署軌道:橢圓形軌道212公里 x 386公里,赤道傾角53度。
最終軌道:近地軌道550公里,60顆分三組,每組20顆,部署3個平面軌道。
次級任務: 垂直回收一級火箭,失敗。雙船網捕整流罩,失敗。
虛驚一場後淡定第五飛
原定3月15日上午9:22既定升空,就在發射最後一秒鐘(T-0),非常罕見地突然中止發射,虛驚一場過後,SpaceX官方給出的解釋:「由於自檢系統在發動機功率檢測時,因超出歷史數據而觸發了自動中止程序。」
之後來自更確切的消息透露,問題並不是出在發動機本身,而是確定發動機推力的傳感器和軟件錯誤地讀取一臺發動機推力過大,導致中止發射。
其實這是最好最可靠的安全保障,自檢系統一旦發現任何異常就會以毫秒級神速自動中止發射,把一切安全隱患留在地面,而不是空中。
一箭第五飛卡在最後一秒中止!十年前首發獵鷹9號曾遭遇過
經過72小時複檢,更換推力傳感器、調整軟件,三天後的3月18日,這枚火箭再度衝刺,漂亮實現一箭第五飛。
美國東部時間3月18日上午8:16火箭升空,1分12秒,超音速飛行達到最大空氣動壓值(Max Q)。2分半鐘後關閉9臺梅林發動機,幾秒鐘後一二級火箭分離。隨後二級火箭發動機點火,持續推進約6分鐘後,插入一個橢圓形軌道。
這期間,按計劃8分35秒後,一級火箭將垂直著陸海上平臺,結果箭載攝像頭直播信號中斷,一箭第五飛火箭最終沒能回家,實現第5次垂直回收。當然了這是次級任務。主要任務還是幹得漂亮。當發射升空15分鐘後順利釋放配置器,開始部署星鏈衛星。
從火箭升空到部署衛星,短短15分鐘。
首枚一箭五飛火箭,遺憾有去無回
這次任務SpaceX一箭飛出前所未見!首次完美演繹一箭第五飛,即一枚火箭實現五次發射。只是遺憾沒能再度回家。
這枚芯級編號為B1048.5的獵鷹9號B5型火箭,渾身上下煙熏火燎,貌似不夠整潔一新,其實並不髒!只是飽經風霜,戰績卓著——
①2018年7月25日,獵鷹9號總計第60發,部署新一代銥星Iridium NEXT 7。今晚歐美兌現雙連發,一個成功謝幕飛,一個試圖雙回收,成敗各半
②2018年10月8日,獵鷹9號總計第63發,部署阿根廷地球觀測衛星SAOCOM 1A。SpaceX首次西海岸陸上回收火箭
③2019年2月22日,獵鷹9號總計第70發,最惹眼的不是主星印尼通訊衛星Nusantara Satu,而是全球首個非官方月球探測器Beresheet創世紀號著陸器。SpaceX再度一箭三飛,釋出首個私營月球探測器
④2019年11月11日,獵鷹9號總計第76發,部署首批1.0版星鏈衛星。SpaceX衝高複用新紀錄:一箭四飛、複用整流罩,順帶成為全球第二大衛星運營商
⑤2020年3月18日,獵鷹9號總計第83發,部署第5批1.0版星鏈。創造複用火箭新紀錄,一箭第五飛+第二次複用整流罩……
唯有遺憾,這枚標誌性複用火箭沒能上演第五次垂直著陸,錯過了「當然五還愛著你」OCISLY。
很快著陸失敗有了答案。官方賬號SpaceXFleet Updates與馬斯克互動時,初步得出分析結果,飛行中一臺發動機出現了故障——
「已確認一臺發動機在上升過程中關閉了,但正如設計的那樣,獵鷹9號可以在發動機關閉後繼續飛行。然而,可能就是這臺發動機跟著陸失敗有關,這解釋了為什麼沒能返回。」
「是的。在上升過程中確有一個發動機提前關閉,但這並不影響插入軌道。數據顯示還有9臺發動機!下次發射任務前需要徹底查清。」
還記得吧,上次回收失敗僅僅發生在1個月前,2月17日發射Starlink-4任務時,一箭第四飛火箭(編號B1056.4)同樣與海上平臺失之交臂。當然我還愛著你海上平臺沒能歡喜迎來這枚火箭,直播畫面給出的只有空鏡頭,主角缺席。
加上這次失敗,這已經是連續兩次發射星鏈兩次丟失回收火箭,SpaceX貌似走入了怪圈?!
這次著陸失敗,意味著SpaceX沒能持續刷新回收新數據:錯失了第51次成功演繹火箭回收、第30次海上回收火箭、無人海上平臺OCISLY第25次喜迎回收火箭。
只好期待下一次……
要知道,全自動回收火箭有多難!這枚箭高40米、重達約28噸的一級火箭,以5倍客機巡航速度降到客機巡航速度,再從高鐵速度降至成人快走速度,直到穩穩降落在比標準足球場小一號的無人海上平臺上——這種難度相當於讓一支鉛筆飛過帝國大廈頭頂之後,再精準垂直落到只有鞋盒大小的著陸點,全程都是由自動模式完成的。
火箭回收與複用領域,SpaceX依然遙遙領先,只是偶爾也會來點小意外小刺激……
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23枚複用34次、回收50次
獵鷹9號火箭誕生十年來,現已使用41枚、總計發射83次,共分五款B1~B5型號——B1019~B1020屬於B1款(兩枚);B1021~B1027屬於B2款(7枚);B1028~B1038屬於B3款(11枚);B1039~B1045屬於B4款(7枚);B1046~B1059屬於B5款(截止目前已使用14枚)。
自從2017年3月30日首次複用火箭(B1021)以來,截至目前SpaceX已經重複使用23枚火箭、發射34次,成功回收50次火箭 。
現已誕生1枚一箭五飛火箭(B1048.5回收失敗),3枚一箭四飛火箭(B1046.4、B1049.4、B1056.4回收失敗),2枚一箭三飛火箭(B1047.3、B1051.3),17枚一箭雙飛火箭。
B5之前的款型設計使用次數:最多兩次,B5則高達10次。期冀早日親眼目睹一箭十飛那一幕!航天覆用路,越走越高階。SpaceX遙遙領先,其他發射商只能望箭興嘆。
第二次複用整流罩
這次任務另一大亮點就是再次複用整流罩。直徑5.2米、高度13.9米、重約2噸的一對兒整流罩,來自2019年5月24日發射0.9版星鏈任務使用過的回收整流罩。
第一次重複使用整流罩是在2019年11月11日發射首批1.0版星鏈任務時,創造的複用里程碑。採用2019年4月12日第二枚重鷹發射使用過的那對整流罩。
儘管這兩次複用整流罩,都不是利用網捕船空中網捕回收的,而是受控濺落後海上打撈的,但經過檢查、翻新後,完好無損地再次投入到循環再利用當中。
這意味著:重複使用海上打撈的回收整流罩,不僅可行,而且操作更容易、成本更低。在回收、翻新、複用路上,SpaceX絞盡腦汁極盡能事,換來的是遙遙領先。
這次一項次要任務就是再度嘗試雙船網捕一對整流罩,試圖雙網打盡,結果差一些運氣吧。好在海面打撈後的整流罩,經過翻新檢修後很快還會用於星鏈發射。
截至目前,兩艘網捕船成績單:樹女士3次成功網捕半個整流罩,9次嘗試失敗,2次現場放棄;首席女士(女酋長)4次嘗試失敗,1次現場放棄。
來看看網捕整流罩超簡史——
①首次成功網捕半個整流罩出現在2019年6月25日,第三枚重鷹火箭發射之際,由原【史蒂文先生】改造升級的網捕船樹女士,第一次大顯身手便破天荒地成功網捕半個整流罩,這是經過16個月不斷嘗試失敗與技術迭代之後,SpaceX創造出航天史上的回收新奇蹟。
②第二次成功網捕重現於2019年8月7日,發射AMOS-17任務,網捕船樹女士再度上演夢幻般的高難度動作。
③第三次成功再現是在2020年1月29日部署Starlink-3之際,樹女士三度空中網捕整流罩。
作為樹女士Ms. Tree的姊妹船,首席女士(女酋長)Ms. Chief這次是頭一次實現零突破。2019年第三季度,SpaceX迅速新添了這艘網捕船,與樹女士大小尺寸、功能配置基本一樣。
SpaceX一直在不懈努力嘗試回收整流罩,這背後絕不是簡單節省300萬美元(半個整流罩)的成本問題,更重要的這是全球航天創新性技術突破,人類宇航史上前所未有地回收整流罩!為今後環保無害化的航天發展趨勢開山劈路,指明路徑。
第二次超快速部署星鏈
這次星鏈任務依然一箭60星,依然超快速部署星鏈。
跟上次部署Starlink-4一樣,都採用超快速插入一個橢圓形軌道。
當火箭升空短短15分鐘後,二級火箭便插入212x386公里的橢圓形軌道釋放衛星配置器,遂即開始部署星鏈衛星。經過幾周爬升進入550公里的最終軌道,每組20顆,分三組部署3個平面軌道。
而前4批星鏈任務都需要發射升空1小時後,在290公里高度釋放配置器,再開始旋轉式部署60顆星鏈衛星。
這次發射是今年第4次部署1.0版星鏈衛星,3個月發射4次,還未達到馬斯克預告的「每月兩發」高頻節奏,導致製造衛星速度大大超過發射速度。這也讓SpaceX成為史上最高產的衛星製造商,至少已經制造出來足夠4次發射超過240顆衛星。
接下來兩次部署Starlink-6、Starlink-7,目前安排在4月份,具體發射時間待定。
很快接近360顆星鏈
簡要梳理下SpaceX現已部署的6次星鏈任務,謹請回看——
2020年3月18日部署Starlink-5,SpaceX很快將擁有在軌運行星鏈衛星有望多達357顆(目前297顆正常在軌工作,加上幾周後到達軌道的60顆)。
2020年2月17日部署Starlink-4,SpaceX擁有在軌運行星鏈衛星有望多達297顆。
2020年1月29日部署Starlink-3,SpaceX作為全球最大衛星運營商,擁有237顆星鏈衛星。短短只用了9個月,從零一躍成為全球最大衛星運營商。
2020年1月7日部署Starlink-2,SpaceX一舉成為全球最大衛星運營商,擁有177顆星鏈衛星。超過第二大衛星運營商行星實驗室Planet Labs140顆。
2019年雙十一部署首批1.0版星鏈(Starlink-1),讓SpaceX一躍成為全球第二大衛星擁有者,在軌運行星鏈衛星117顆,這一數量甚至超過了美國宇航局、美國空軍、銥星等。
2019年5月24日部署0.9版星鏈,60顆衛星在軌運行57顆。
SpaceX計劃今年總計航天發射35至38次,一半以上用來部署星鏈衛星。照此節奏,當2020年中期部署至800顆時,星鏈星座將在北美率先提供衛星寬帶互聯網接入服務,正式啟動商用。
按計劃到2024年部署完成4425顆,到2027年部署完成7518顆,總量11943顆衛星。如果再加上SpaceX新增30000顆佔位衛星的龐大計劃,星鏈總計高達4.2萬顆。當然,這不是簡單用「無比誇張、野心勃勃」能夠形容的。
馬斯克要的就是一騎絕塵,先下手為強。畢竟,全球範圍內如此大投入、高密度的衛星互聯網計劃(競爭對手包括OneWeb星座、Kuiper柯伊伯星座、ORBCOMM軌道通信星座、Telesat加拿大通信衛星星座等,目前計劃部署巨型星座多達18座),很可能最終勝出者只有一家。關鍵看誰先下手,誰先鋪貨,誰先佔位,誰就最有可能贏得市場,贏得未來。
馬斯克給星鏈星座的定位最清晰最高調:打造全球最大衛星星座、全球最大最快的衛星寬帶互聯網,擁有高密度、全覆蓋、高通量、低延遲等突出特點。
資本市場普遍認為,未來星鏈星座將為該公司帶來年收入至少300億美元,勢必成為SpaceX未來最主要的收入來源,當然值得全力以赴。
這次發射刷新數據
SpaceX首次一箭第五飛,第五次回收失敗
SpaceX第二次重複使用整流罩
SpaceX第34次重複使用回收火箭
獵鷹9號火箭總計第83次發射
第5次部署1.0版星鏈衛星(Starlink-5)
今年第4次部署1.0版星鏈衛星
SpaceX今年第6次發射
美國今年第8次發射
全球今年第21次發射
截至2020年3月18日,美國8發、中國6發(1發失敗)、歐洲3發、俄羅斯2發、日本1發、伊朗1發失敗
本文參考:
FALCON 9 BLOCK 5 | STARLINK 5
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