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不到一个月 SpaceX又高难度回收了一枚火箭!

不到一个月 SpaceX又高难度回收了一枚火箭!

一级火箭在甲板上站稳了,SpaceX成功了!

腾讯太空 讯(桂林)就在今天下午,美国 太空 探索技术公司(SpaceX)又成功在大西洋上回收了一枚火箭,这距离4月8日SpaceX实现首次海上火箭回收还不到一个月。

在因为天气原因推迟了一天后,北京时间5月6日下午1时21分(美国东部时间5月6日凌晨1时21分),SpaceX的新型猎鹰9号火箭成功在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角升空,火箭搭载了日本JCSAT-14通信卫星,它将被部署在距离地面3.6万千米的地球同步静止轨道上。

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海上回收平台停泊点距离发射地点(卡纳维拉尔角)约650公里,海上回收平台是无人驾驶的驳船,预先停泊在计算好的一级火箭着陆点附近。

升空后约9分钟,北京时间1时30分,猎鹰9号一级火箭返回大气层并尝试在大西洋上的海上平台软着陆。在最后降落阶段,一级火箭顶部的四个栅格翼展开调整姿态,然后火箭末端三台发动机同时短时程点火减速,产生略低于火箭重量的推力,并打开着陆腿实施软着陆,箭体最终平稳着陆在平台上。

这是SpaceX第三次完成火箭回收,第二次在海上实现火箭回收,也是全世界首次在地球同步转移轨道(GTO)发射任务中实现火箭回收。

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今年3月,完成SES9任务的“当然我还依然爱着你”号海上回收平台返港。网友拍到平台甲板被一级火箭高速着陆时砸出了一个洞,见图中左侧红圈处。图片来源:网络

“神风式着陆”为何这么难?

国外网友戏称这种高速再入地球大气层的着陆方式为“神风式着陆”。不过和二战“神风特攻队”不同的是,即使火箭回收失败也不会影响SpaceX公司的商业发射,只要搭载的卫星抵达预定轨道就算完成发射任务。火箭回收只是SpaceX历次发射顺带的“保留节目”,成功可以让SpaceX公司大幅节约成本,失败也没什么损失。

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实施此次火箭回收的“当然我还依然爱着你”(Of Course I Still Love You)海上平台。

相比较4月8日成功实现火箭回收的那次任务,这种高速再入的回收要难很多。4月8日的发射属于低地球轨道(LEO)任务,猎鹰9号火箭搭载货运龙飞船前往400千米高的国际空间站,轨道高度较低,一二级火箭分离时的速度要比这次慢很多,而且一级火箭在到达弹道顶点重返大气层时,剩余推进剂更充足,能够让一级火箭在海上平台着陆时有足够的推进剂减速。

而JCSAT-14卫星的目标轨道为地球同步转移轨道(GTO),高度有3万多千米,远高于低地球轨道,一级火箭飞行轨迹更低平,水平速度更高,返回海面时所剩推进剂更少,降落时速度也更高,这使得火箭在海上软着陆变得非常不容易。

这次任务也是SpaceX公司2016年的第四次发射,与之类似的是今年3月4日的SES-9任务。和JCSAT-14卫星一样,SES-9卫星也被部署在地球同步静止轨道上,不过SES-9卫星要重的多,质量达5.2吨,而JCSAT-14卫星为4.7吨。

SES-9任务几乎已经达到猎鹰9号火箭在回收情况下,运载能力的极限,当时一级火箭软着陆失败,并把名为“当然我还依然爱着你”(Of Course I Still Love You)的回收平台甲板上砸出了一个大洞。

虽然与SES-9任务相似,但JCSAT-14卫星比SES-9轻了足足半吨,而且这次不是SES-9更耗推进剂的超同步轨道发射任务,因此一级火箭返回海面时剩余的推进剂更充足,这也是此次回收成功的关键。

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SpaceX新近公布的火箭运力表上,在役的猎鹰9号火箭低地球轨道运力为22.8吨,可以将4吨的物资送往火星。另一款今年11月即将首飞的重型猎鹰火箭低地球轨道运力54.4吨,可以将13.6吨的物资送往火星,重型猎鹰将在2018年送一艘不载人的龙飞船前往火星探路。图片来源:SpaceX

猎鹰9号火箭运力逼近长征五号

此次回收成功也与猎鹰9号火箭发动机的强大推力有关。在SpaceX新近公布的该公司火箭运力表上,猎鹰9号的低地球轨道运力达22.8吨,相比较中国新型运载火箭–长征五号的低地球轨道运力为25吨,强大运力是SpaceX完成火箭复用目标的坚实基础。此外,

猎鹰9号的报价也比其他同行便宜的多–只有6200万美元,这还是在SpaceX目前没有使用回收火箭的情况下。

这次成功也是该公司首次在地球同步转移轨道(GTO)发射任务中实现火箭回收,这种高轨道发射任务在箭体返回着陆时,留给火箭控制系统的反应时间很短,

SpaceX后续可能仍需几次GTO任务的一级火箭着陆尝试,才能完善数据确定猎鹰9号火箭的回收能力极限。

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即将合入猎鹰9号火箭整流罩的JCSAT-14通信卫星。图片来源:网络

关注点不止火箭 还有卫星

SpaceX回收火箭早已成为例行公事,但此次发射任务的亮点不止火箭回收。这次发射的JCSAT-14通信卫星隶属日本最大的卫星运营商Sky Perfect JSAT,该公司也是日本唯一同时运营多条收费电视频道和提供卫星通讯服务的公司。

JCSAT-14卫星由美国劳拉空间系统公司(SSL)设计制造,该卫星将被部署在地球同步静止轨道上,定点位置为东经154°,它将取代已经工作了12年的JCSAT-2A 通信卫星。

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本次发射任务的徽章,图中右下角标示幸运四叶草是SpaceX公司的传统,从猎鹰1号火箭首次成功发射一直沿袭下来。图片来源:网络

JCSAT-14卫星配备了26个C波段转发器和18个Ku波段转发器,将提供广播、数据网络服务,以及海上和航空的互联网连接,预计工作寿命至少15年。卫星服务区域包括亚洲,俄罗斯,太平洋岛屿地区,有助于满足亚太地区的电信服务增长需求。JCSAT-14卫星的研制基于功能强大的SSL 1300卫星平台,这也是劳拉公司该卫星平台的第102颗卫星。

JCSAT-15和JCSAT-16通信卫星目前也在制造中,JCSAT-16卫星仍将由SpaceX公司的猎鹰9号火箭发射。

此次任务也是猎鹰9号火箭自2010年首次登场以来的第24次发射,该型火箭也是目前全世界唯一实现第一级火箭完全回收的太空轨道运载火箭。此前SpaceX公司总裁兼首席运营官格温·肖特维尔(Gwynne Shotwell)在3月9日一场会议上表示:SpaceX今年一共有18次发射,包括将在11月进行首次发射的重型猎鹰运载火箭(Falcon Heavy)。

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