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SpaceX创下整流罩最快复用周转纪录

三体引力波 三体引力波 2021-09-30


今天,SpaceX动用明星级火箭释出今年七发,实现一箭六飞六回收的同时,顺利部署第20批1.0版星链卫星,创下整流罩最快复用周转88天的新纪录!


发射速览

任务名称:第20批1.0版星链卫星(Starlink V1.0 L20)
发射时间:美东时间3月11日3:13(北京时间3月11日16:13)
发射地点:佛州卡角太空军基地40号发射位(SLC-40)
运载火箭:猎鹰9号火箭(B1058.6)一箭第六飞
回收平台:请看说明书(JRTI海上平台)
载荷质量:15.6吨(260公斤 x 60颗星链)
部署轨道:261公里 x 278公里 x 53°
运行轨道:550公里 x 53°
次级任务:B1058.6成功一箭六飞六回收;整流罩海面打捞回收,没有派出双船尝试网捕

此次发射有哪些看点?


①整流罩最快复用周转纪录(88天)

②星链卫星空间操作已达1200颗、累计部署1265颗

③马斯克亲自澄清:有关星链宽带覆盖特斯拉汽车传言

④这次没派出树女士、女酋长尝试网捕整流罩


这枚火箭有哪些战绩?
这次任务采用一箭第五飞明星级火箭(芯级编号B1058.6,B1表示一级火箭;058表示制造的第58枚猎鹰火箭;6表示第6次使用)。在此之前五次穿行天地间,先后发射过大名鼎鼎的奋进号龙飞船(DM-2任务)、韩国首颗专用军事通信卫星ANASIS-II任务、第12批1.0版星链任务、第二代货运龙飞船首飞任务、创下「一箭143星」发射最多卫星世界纪录。
之所以称为明星级火箭,因为它就是在2020年5月30日历史性发射奋进号龙飞船的那枚一级火箭,由此开创全球商业载人航天新时代。

▲第一飞:2020年5月30日,运送奋进号龙飞船第一次载人航天,这是自2011年航天飞机退役后,美国重新执掌载人航天主动权第一飞,还是SpaceX十年磨一剑,开创全球私营太空公司载人航天新高度,美国史上第5款载人飞船、全世界第9款载人飞船首度载人飞……
「奋进号」龙飞船载人首飞,开启一个新航天时代

▲第二飞:2020年7月20日发射韩国首颗专用军事通信卫星ANASIS-II任务。创下当时猎鹰9号火箭最短复用间隔纪录(51天),一举打破由亚特兰蒂斯号航天飞机整整保持35年之久的世界纪录——航天器重返太空最短间隔的世界纪录(54天)。
SpaceX下半场首飞破纪录:双船网捕整流罩!复用火箭最短时间重返太空!

▲第三飞:2020年10月6日部署第12批1.0版星链,也是SpaceX第8枚一级火箭实现一箭第三飞,这枚明星级火箭第三次飞行、回收。
SpaceX打出明星级火箭,首次大胆使用三手整流罩

▲第四飞:2020年12月7日,这枚一箭第四飞猎鹰9号火箭搭载第二代首艘货运龙飞船实现首飞,完美轨迹意味深长。
第二代货运龙首飞,开创一个新鲜时代


▲第五飞:2021年1月24日,一箭第五飞首次部署「运输者」小卫星共乘任务,创造「一箭143星」发射最多卫星世界纪录,同时首次部署极地轨道星链卫星。
一箭143星SpaceX刷新全球发射之最,占目前在轨卫星总量5%!

▲第六飞:2021年3月11日,一箭第六飞部署第20批1.0版星链卫星。第五飞与第六飞短短间隔45天,创下这枚火箭复用周转最快纪录,之前最快周转时间59天。


第13次常态化部署星链

发射前的3月9日,明星级火箭B1058.6执行过一次静态点火。相比之下,3月4日升空的B1049.8有些廉颇老矣,成为SpaceX唯一两次试射的猎鹰9号火箭。静态点火测试是2010年6月首次发射猎鹰9号以来,SpaceX通常都要执行的常规动作:除了保持发而不射的状态,发射流程全部跑一遍,持续点燃几秒钟9台梅林发动机,以便检验火箭健康状况,从而最大程度规避发射风险。这次发射过程与前三次第18、19、17批1.0版星链任务几乎一样。


此次发射原定3月10日尝试发射,由于需要更多时间检查而推迟一天。发射台位于州卡纳维拉尔角太空军基地SLC-40,这是该发射台迎来的SpaceX第66次发射,也是总计第121次发射。
美东时间3月11日3:13(北京时间3月11日16:13)瞬时发射时间点,一箭第六飞鹰击长空,升空后开始飞向东北方。升空1分钟12秒,穿过空气最大阻力点(Max Q)。此时飞行高度12公里,速度0.4公里/秒。T+2分32秒,第一级火箭9台梅林发动机关闭。紧接着一二级分离,一级火箭开始全自动返航再入大气层。升空2分43秒,二级火箭首次点火推进,随后释放整流罩。

▲升空约8分24秒,第六次穿行天地间的B1058.6,经过633公里航程飞行后稳稳落在【请看说明书】海上平台上。这次成功降落是SpaceX总计第76次成功回收火箭,第54次成功海上回收火箭,JRTI【请看说明书】第16次成功回收火箭,也是现役的第4枚一箭六飞六回收火箭。

当火箭升空8分47秒,二级火箭(上面级)关闭真空梅林发动机,开始长达37分钟的太空滑行。T+45:31,即发射升空45分31秒,第二次启动真空版梅林发动机,短短启动1秒钟后再次关闭,接下来太空滑行19分钟。发射升空1小时零4分28秒,二级火箭此时飞行高度355公里,速度7.3公里/秒,插入一个近圆形轨道(255 x 287公里,赤道倾角53°),开始释放卫星分配器,然后通过旋转分配器,逐一部署60颗星链卫星,就像太空撒豆子。
这次就像前三次第18、19、17批1.0版星链那样部署,没有采用曾经7次超快速部署节奏(升空15分钟左右开始部署卫星),而是回到常态节奏,从发射升空到部署卫星用时1个多小时。这也是SpaceX第13次常态化部署星链。
每颗星链卫星只有办公桌大小、重260公斤,展开单翼太阳能阵列之后,启动造价便宜、推力偏低的氪离子推进器逐渐爬升,再经过SpaceX卫星运维团队测试检查无误后,继续缓慢爬升到550公里的最终轨道,这一过程需要三周左右。

为啥这次没派网捕船?


这次没有派出树女士、女酋长试图空中网捕,两艘网捕船目前停靠在佛州卡角母港,看起来没精打采。而是动用GO Searcher(搜索者)、 GO Navigator(导航者)两艘回收船进行海面打捞。
我们知道,整整半年了两艘网捕船总是空手而归,既浪费了SpaceX钱财,又浪费了粉丝团感情。很可能是被马老板暂时叫停了,需要软硬件升级换代。时至今日两艘网捕船成绩单依然保持不变:树女士(Ms. Tree)7次成功网捕半个整流罩;女酋长(首席女士 Ms. Chief)2次成功。距离上次成功网捕整整相隔6个月,2020年10月18日部署第13批1.0版星链时实现的双船双网空中捕获。
这一代整流罩主要由碳纤维铝复合材料制成,造价600万美元,相比于回收火箭来说,更不容易回收、再利用。SpaceX全球首创整流罩回收系统,自带辅助推进器、降落伞的整流罩从天而降之际,在指定海域派出装备超大网、高速行驶的网捕船,试图做到上下呼应,同步到位,一网兜住造价不菲的整流罩。只不过决定能否成功网捕的因素太多太复杂,成功几率较低。如果空中网捕不成,只能退而求其次进行海面打捞,这需要整流罩具备超强抗压、防水能力,尤其海水浸泡也无害。整体来看,大部分复用型整流罩都是海面打捞的。

整流罩复用多少次?



这次使用的整流罩仍旧是回收复用型,其中一片曾用过两次:去年12月14日SXM-7任务、去年7月20日ANASIS-II任务;另一片曾用过一次:去年11月22日Sentinel-6A任务。这意味着SpaceX创下整流罩最快周转纪录88天。
截至目前SpaceX已经14次重复使用回收整流罩,多次使用二手、三手整流罩以及一次使用四手整流罩。2019年11月11日首次使用二手整流罩,2020年10月6日首次使用三手整流罩,从二手到三手使用整流罩,历时11个月。相比而言,从使用二手火箭到三手火箭,历经21个月。SpaceX复用之路越走越快。

成功回收火箭多少次?



已部署多少颗星链?

此图为各国发射卫星数量示意图(发错,与本文无关)



在轨操作1200颗
发射总量1265颗

截至北京时间2021年3月11日,SpaceX已总计发射1265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、20批1.0版卫星、首批极轨道卫星10颗。目前在轨操作1200颗,在轨运行1062颗,再入烧毁65颗,不再操作17颗,正在脱轨2颗。

这次发射是今年第6次部署星链、第5次批量部署60颗星链卫星。SpaceX正以马不停蹄的节奏:每月部署120颗左右,预计今年至少部署15批星链、部署900颗。有望今年上半年部署完成第24批1.0版星链,到时候累计部署1440颗1.0版星链卫星。根据SpaceX公开报告,只要最低部署1440颗星链,即可提供最低限度全球性卫星宽带接入服务。也就是说,最早2021年5月星链宽带将面向全球市场。

一张图表看懂星链星座

▲关于星链宽带直接覆盖全球特斯拉汽车的传言,马斯克310日澄清:「由于目前终端机太大了,目前还不能直接架设在特斯拉上。






这次刷新哪些新鲜数据?


●SpaceX今年第7发(全部使用回收火箭)

●今年第6次部署星链、第5次专门部署星链任务(Starlink V1.0 L16、L18、L19、L17、L20)

●星链卫星空间操作已达1200颗、累计部署1265颗

●猎鹰9号B1058.6第六次飞行/回收,成为现役第4枚一箭六飞六回收火箭

●整流罩最快复用周转纪录(88天)

●猎鹰9号火箭第110次发射

●SpaceX第118次发射(F9:110+FH:3+F1:5)

●SpaceX第114次成功发射

●SpaceX连续第85次成功发射

●第56次重复使用一级火箭(F9:52 + FH:4)

●SpaceX在佛州卡角SLC-40第66次发射

●佛州卡角SLC-40总计第121次发射

●SpaceX第76次成功回收火箭
●第54次成功海上回收火箭
●JRTI【请看说明书】第16次成功回收火箭

●美国今年第10次发射

●全球今年19发(截至北京时间2021年3月11日):🇺🇸美国10发、🇨🇳中国5发(1发失败)、🇷🇺俄罗斯3发、🇮🇳印度1发、🇪🇺欧洲0发、🇯🇵日本0发



+加推:目前瞄准2天后部署下批星链:第21批1.0版星链(Starlink v1.0-L21),发射窗口北京时间3月13日18:06。




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