時隔兩個月SpaceX終于恢復(fù)常態(tài)發(fā)射,一出手就是重磅任務(wù)人芽,順手呈現(xiàn)多項突破:第二代貨運龍飛船首次復(fù)用飛行望几;ASOG海上平臺首次回收一級火箭;SpaceX實現(xiàn)第90次成功回收火箭……
●發(fā)射速覽
●明星級火箭
此次發(fā)射動用的是明星級一級火箭萤厅,內(nèi)部編號為B1061.4(B1表示一級火箭橄抹;061表示SpaceX制造的第61枚獵鷹9號火箭;4表示第4次使用)惕味,在此之前曾三次穿行天地間楼誓,先后發(fā)射過大名鼎鼎的恢復(fù)號龍飛船C207.1執(zhí)行Crew-1任務(wù)、奮進號龍飛船C206.2執(zhí)行Crew-2任務(wù)名挥、SXM-8天狼星通信衛(wèi)星疟羹。
這意味著B1061三次運送龍飛船:兩次載人龍飛船、一次貨運龍飛船禀倔,幾乎成了龍飛船專屬火箭榄融。
▲圖表數(shù)據(jù)信息源:elonx.net、wikipedia.org
按照目前獵鷹9號一箭十飛計算救湖,B1061現(xiàn)如今已完成四次商業(yè)發(fā)射任務(wù)愧杯,讓這枚一級火箭在未來承擔6次發(fā)射自家星鏈任務(wù)中全成了免費午餐。SpaceX如何核算一箭十飛發(fā)射價鞋既?為啥說發(fā)射星鏈是在享受免費套餐力九?
以下瀏覽這四次發(fā)射任務(wù):
▲第1發(fā):2020年11月15日,全新獵鷹9號B5火箭(編號B1061.1)搭載恢復(fù)號龍飛船C207.1順利執(zhí)行Crew-1任務(wù)邑闺,將3名NASA宇航員+1名JAXA宇航員送往國際空間站跌前,這是全球首家私營發(fā)射商第一次正式發(fā)射、運營商業(yè)載人航天任務(wù)检吆,也是自2011年航天飛機退役以來美國重新執(zhí)掌載人航天主動權(quán)第一次常態(tài)發(fā)射(DM-1舒萎、DM-2屬于試飛任務(wù))。發(fā)射升空9分半后蹭沛,這枚一級火箭穩(wěn)穩(wěn)落在JRTI【請看說明書】無人海上平臺上臂寝。這是SpaceX第65次火箭回收、第46次海上回收摊灭、JRTI第12次回收火箭咆贬!
恢復(fù)號龍飛船首飛全記錄,美國重掌載人航天主動權(quán)帚呼,開啟全球商業(yè)首航
▲第2發(fā):2021年4月23日掏缎,編號變?yōu)锽1061.2的這枚一級火箭第二次發(fā)射載人龍飛船(奮進號C206.2),成為全球載人航天史上首次動用復(fù)用火箭+復(fù)用飛船的載人航天任務(wù)煤杀,也是美國載人航天史上繼航天飛機之后首次重復(fù)使用航天器眷蜈。發(fā)射升空9分半后,這枚一級火箭穩(wěn)穩(wěn)落在OCISLY【當然我還愛著你】海上平臺上沈自,成為SpaceX第80次火箭回收酌儒。
▲第3發(fā):2021年6月6日,B1061.3第三次發(fā)射升空枯途,成為這枚一級火箭迄今為止最快周轉(zhuǎn)發(fā)射(44天)忌怎,搭載美國天狼星SXM-8通信衛(wèi)星。發(fā)射升空8分半后酪夷,這枚火箭第二次落在JRTI【請看說明書】無人海上平臺上榴啸,成為SpaceX第87次火箭回收、第65次海上回收晚岭、JRTI第20次回收火箭鸥印。
SpaceX再度部署天狼星;半年前發(fā)射SXM-7保險索賠2.25億美元
▲第4發(fā):2021年8月28日坦报,B1061.4第四次發(fā)射升空辅甥,成為這枚一級火箭迄今為止周轉(zhuǎn)速度第二快的發(fā)射(83天),承運龍飛船第23次太空快遞燎竖,發(fā)射升空7分38秒后璃弄,這枚一級火箭第四次穿行天地間,首次落在ASOG【缺少莊重】無人海上平臺上构回,實現(xiàn)SpaceX第90次火箭回收夏块、第67次海上回收、ASOG第一次回收火箭纤掸。
●發(fā)射過程
這次任務(wù)動用獵鷹9號火箭B1061.4脐供,一箭第四次飛行。第三飛周轉(zhuǎn)僅用44天借跪,這次第四飛周轉(zhuǎn)用時83天政己。
美東時間8月24日箭船整體水平運抵發(fā)射臺LC-39A,第二天8月25日完成靜態(tài)點火測試掏愁。隨后不久歇由,SpaceX地勤人員穿過空中廊橋檢查龍飛船側(cè)艙口卵牍,確保在發(fā)射前最后幾個小時及時進入艙內(nèi),裝載那些對時間敏感的科學實驗以及保鮮期較短的食品沦泌。
不過糊昙,受到熱帶風暴艾達影響,原定24小時之前發(fā)射的這次任務(wù)谢谦,在最后倒計時階段被迫叫停释牺,當時天氣容許度只有40%。新發(fā)射窗口瞄準:美東時間8月29日3:14:49/北京時間8月29日15:14:49回挽。這是一個瞬時發(fā)射窗口没咙,因為要準時準點對接400公里高度的國際空間站。
發(fā)射日當天千劈,佛州發(fā)射場正值凌晨三時許祭刚,黎明前最黑時刻,但在肯尼迪航天中心39A黃金發(fā)射位卻是燈火通明队塘,亮如白晝袁梗。
倒計時T-38分鐘,SpaceX發(fā)射主管確認下達火箭推進劑加注指令憔古;T-35分鐘遮怜,同時開始為一級火箭加注RP-1高純度煤油、液態(tài)氧鸿市;T-16分鐘锯梁,開始為二級火箭加注液態(tài)氧;T-5分鐘焰情,龍飛船從外部供電切換至內(nèi)部供電陌凳;T-1分鐘,飛行計算機啟動發(fā)射前的最后自動檢測内舟;T-45秒之際合敦,發(fā)射主管下達GO發(fā)射指令;T-3秒验游,發(fā)動機控制器啟動點火程序充岛;T-0秒,獵鷹9號火箭B1061.4發(fā)射升空耕蝉。
這意味著:SpaceX今年第21次航天發(fā)射崔梗,SpaceX從肯尼迪航天中心39A第37次發(fā)射,也是自2010年6月以來獵鷹9號火箭第124次發(fā)射垒在,獵鷹9號火箭從佛州發(fā)射場第111次發(fā)射蒜魄,獵鷹9號火箭第69次復(fù)用飛行……
T+1分12秒,上升階段的火箭經(jīng)受最大空氣動力壓力(Max Q)考驗。T+2分27秒谈为,一級火箭關(guān)閉9臺梅林發(fā)動機(MECO)旅挤,為一二級分離做準備;三秒鐘后兩級分離操作峦阁。T+2分38秒谦铃,啟動二級梅林真空優(yōu)化版發(fā)動機(M-Vac)耘成,推力992千牛榔昔、比沖348秒历涝。T+2分43秒刮萌,一級火箭B1061.4開始返航點火穷缤;T+5分49秒蚓曼,B1061.4開啟再入點火俐载。
▲T+7分45秒涮拗,伴隨著陸點火跑芳,15層樓高的B1061.4首度妥妥降落距發(fā)射場大約300公里的ASOG【缺少莊重】無人海上回收平臺上箱蟆。這也是SpaceX第90次火箭回收默穴、第67次海上回收怔檩、ASOG第一次回收火箭。
T+8分49秒蓄诽,二級火箭真空發(fā)動機關(guān)閉(SECO)薛训。T+11分45秒,龍飛船與二級火箭分離仑氛。這意味著發(fā)射階段結(jié)束乙埃,開始龍飛船太空飛行階段,此時龍飛船處于約200 公里 x 51.66°的低地軌道锯岖。T+12分30秒介袜,龍飛船打開頭錐,開啟前往國際空間站之旅出吹。
31.5小時之后遇伞,龍飛船C208.2將緩緩接近國際空間站。一旦靠近ISS空間站捶牢,龍飛船會執(zhí)行幾次必要的近距離機動操作鸠珠,預(yù)計將于美東時間8月30日約11時,全自動對接ISS美國艙段和諧號的前向?qū)佣丝冢↖DA-2)叫确。原本這一對接口預(yù)留給星際飛船跳芳,怎奈不爭氣的波音無限期推遲OFT-2試飛任務(wù)。
對接過程的同時竹勉,正在國際空間站的兩名宇航員托馬斯·佩斯奎特飞盆、梅根·麥克阿瑟將全程監(jiān)控對接全過程。之后接收2.2噸太空快遞,卸貨拆裝吓歇。
一旦湍跛靠,龍飛船C208.2將在空間站统强矗靠約一個月女气,目前計劃在9月底或10月初返航濺落。原計劃從CRS-23任務(wù)開始测柠,貨運龍飛船開啟延長土毒希靠模式(停靠60天以上轰胁,以往最長36天)谒主,因未知原因推遲。
●釋出罕見
8月29日這次發(fā)射呈現(xiàn)多個鮮見——
①打破60天空檔期赃阀,SpaceX恢復(fù)航天發(fā)射霎肯。
自6月30日發(fā)射Transporter-2共乘任務(wù)之后,一向勤勉高效的SpX突然偃旗息鼓榛斯,罕見出現(xiàn)長達兩個月的發(fā)射空檔期(6.30~8.29)观游,直到這次任務(wù)恢復(fù)常態(tài)發(fā)射。
背后有何原因驮俗?多種因素使然:一是自家星鏈任務(wù)出現(xiàn)階段性小結(jié)懂缕,今年上半年快速部署完成星鏈星座第一個軌道層(累計發(fā)射1737顆、在軌操作1600多顆)意述,需要一段調(diào)試/消化時間提佣;二是星鏈衛(wèi)星即將從V1.0版切換到V1.5版(新增小型激光器,添加衛(wèi)星之間激光鏈路新功能)荤崇,需要一定準備期拌屏;三是商業(yè)發(fā)射任務(wù)的客戶及有效載荷尚未準備就緒,因此出現(xiàn)商發(fā)空檔期术荤;四是7倚喂、8月正值美國度假集中期,高強度忙碌半年的SpaceX員工也該享受下暑期年假瓣戚。
我們還記得端圈,SpaceX上一次出現(xiàn)長時間發(fā)射空檔期(長達3個多月)是在2019年夏;再之前是在2015年6月子库、2016年9月發(fā)生兩次事故(2015.6.28執(zhí)行貨運補給CRS-7舱权、2916.9.3執(zhí)行Amos-6任務(wù)前靜態(tài)點火),導(dǎo)致4~6個月的休整期仑嗅。
至于要想完成2021全年40+次發(fā)射目標宴倍,SpaceX需要在余下4個月(9张症、10、11鸵贬、12)內(nèi)至少發(fā)射20次俗他,平均每月5次,難度系數(shù)很大阔逼。當然兆衅,航天發(fā)射不是數(shù)字游戲,SpaceX絕不會為了兌現(xiàn)馬斯克承諾而難為自己嗜浮,一切以實為準羡亩。
②第二代貨運龍飛船首次復(fù)用飛行。
這次太空快遞貨運龍飛船(C208.2)是第二代貨運龍飛船第一次重復(fù)使用周伦。C208.1于2020年12月6日發(fā)射升空夕春,開始執(zhí)行為期35天19小時的CRS-21任務(wù)(2020.12.6~2021.1.14)未荒,這也是第二代貨運龍飛船首次執(zhí)行貨運補給任務(wù)专挪。
僅僅間隔8個月后,這艘第二代貨運飛船再度投入使用(周轉(zhuǎn)時間226天)片排,而第一代貨運飛船最快周轉(zhuǎn)復(fù)用紀錄(418天)寨腔,幾乎縮短了一倍。
●ASOG首度接活兒
這次發(fā)射的次級任務(wù)就是完成一級火箭海上回收率寡。首度出馬的ASOG海上平臺第一次喜迎火箭迫卢。
全名A Shortfall of Gravitas(缺少莊重,簡稱ASOG)冶共,一個貌似無厘頭的名字乾蛤,其實很有來頭。靈感同樣來自馬斯克偏愛的伊恩·M·班克斯科幻小說的亞文化圈子捅僵。只要一提到星際飛船家卖,貴圈就會膝跳反射似的常常使用「Gravitas莊重感」一詞。因此有人將A Shortfall of Gravitas簡單譯成「重力不足」庙楚,有點簡單粗暴上荡,缺少內(nèi)涵。
ASOG的用途與OCISLY馒闷、JRTI前輩用途一樣酪捡,屬于自動化無人駕駛海上著陸平臺(ASDS),用于一級火箭返航垂直著陸回收纳账。
ASOG屬于SpaceX第四艘海上回收平臺逛薇、現(xiàn)役第三艘即最新一艘海上回收平臺。今年7月9日由芬恩·法爾古特拖船陪伴下疏虫,ASOG從富爾雄港出發(fā)在墨西哥灣先行試航永罚,這是即將抵達佛州卡納維拉爾港帅涂、正式啟用之前的關(guān)鍵測試。
ASOG這艘最新式回收平臺的最大特點就是全自動駕駛尤蛮,而不需要拖船媳友,馬斯克在互動推文中確認這一點。而且在外觀上也有所不同产捞,甲板采用收腰設(shè)計醇锚,而不是以往直板款式。再加上采用沉穩(wěn)的黑色裝甲坯临,看起來有幾分蝙蝠俠戰(zhàn)車風格焊唬。
SpaceX海上回收平臺編隊現(xiàn)有三艘干將:JRTI、ASOG布局東海岸看靠,OCISLY部署西海岸赶促。
●第二代貨運龍飛船
從CRS-21任務(wù)開始挟炬,SpaceX啟用第二代龍飛船執(zhí)行ISS商業(yè)補給任務(wù)鸥滨,同樣還是這艘飛船(C208.1)。現(xiàn)役兩艘貨運龍飛船(C208谤祖、C209)婿滓,第三艘(C210)在建。現(xiàn)役載人龍飛船共有3艘(C205粥喜、C206/奮進號凸主、C207/恢復(fù)號)。
第二代貨運龍高8.1米额湘、直徑3.7米卿吐,與第一代貨運龍相比,主要優(yōu)勢在于:
①載重量大約多出20%锋华。②貨艙裝載能力增加一倍嗡官。
③每艘飛船使用次數(shù)提高到5次(第一代最多3次)。
④太空停留時間是第一代龍飛船兩倍多供置。太陽能電池系統(tǒng)由陣列翅膀變成圍裙裝谨湘,更高效率更安全可靠。
⑤可以全自動直接對接空間站(第一代需要加拿大機械臂先擒獲芥丧,再對接艙口)紧阔。
⑥升級降落傘系統(tǒng),返航安全系數(shù)變得更高续担。
⑦海上濺落著陸區(qū)從加州太平洋海域改為佛州大西洋海域擅耽,大大縮短返航時間,從一兩天銳減到幾個小時回港物遇,有助于科學實驗盡快送達乖仇、縮短飛船翻新復(fù)用間隔憾儒。
第二代貨運龍飛船(上圖2)其實就是簡化版的載人龍飛船(上圖1),或者說是貨運版的載人龍飛船乃沙。
第二代貨運龍飛船與載人龍飛船相比:沒有配備座椅起趾、舷窗、駕駛控制系統(tǒng)警儒、完整的生命維持系統(tǒng)(只提供最低的生命支持系統(tǒng)训裆,用于宇航員進出貨運飛船),以及超級天龍座推進器(因為不載人蜀铲,所以沒必要配備用于發(fā)射中止的超級天龍座推進器)边琉,這為貨運飛船提供更多空間以及減輕更多重量。
▲貨運龍飛船與全球其他貨運飛船對照表?三體引力波制圖
●太空包裹有些啥记劝?
這次龍飛船為ISS運送大約2.2噸物品变姨,主要清單包括:
○GITAI S1(吉泰S1機器臂技術(shù)演示)
○超窄光譜成像儀
○ExoLab-9
○法拉第研究所實驗
○為女孩創(chuàng)建挑戰(zhàn)性空間的三個實驗
○遠程控制納米通道植入實驗
○3D打印正面聚合納米復(fù)合材料的太空耐用性實驗
○學生航天實驗計劃-15號任務(wù)
○READI FP
○NASA材料實驗MISSE-15
○APEX-08
○德國航空航天中心視網(wǎng)膜診斷儀
▲GITAI S1(日本吉泰S1機器人手臂)——這款機器人由GITAI Japan Inc.設(shè)計,手臂伸展長1米厌丑、擁有8個靈活關(guān)節(jié)定欧。部署在主氣閘艙內(nèi)加壓環(huán)境中作為通用助手,操作工具和開關(guān)蹄衷,操作科學實驗等忧额。下一步還將在國際空間站艙外進行測試。該機器人能夠自動化運行愧口、遠程操作執(zhí)行任務(wù)。這也是繼俄羅斯科學號運送歐洲機器臂(ERA)之后类茂,今年交付到國際空間站的第二臺智能機器臂耍属。
▲MISSE-15 NASA——這項NASA材料實驗,用來評估低地球軌道環(huán)境對各種材料和組件特性的影響巩检。實驗包括混凝土厚骗、保護性玻璃纖維復(fù)合材料、聚合物材料兢哭、薄膜太陽能電池领舰、輻射防護材料、電動防塵罩(EDS)的測試迟螺。此外冲秽,還會測試未來用于航天器再入隔熱罩的熱保護涂層樣品。
○遠程控制納米通道植入實驗——這項實驗用于開發(fā)一種可以在國際空間站上使用并能遠程操作的藥物輸送系統(tǒng)矩父,利用納米通道植入法锉桑、可以長時間按需釋放精確劑量的藥物。該設(shè)備不使用任何導(dǎo)管或移動機械部件(如輸液泵)窍株,也就是說這種方法具有微創(chuàng)性民轴,將有助于開發(fā)一種用于藥物輸送的納米通道植入物攻柠,可以極大改善人類醫(yī)療。