​今天,SpaceX再創複用里程碑事件:漂亮實現一箭十飛十回收!徹底兌現馬斯克四年前的狂人妄語,令全球其他火箭發射商望塵莫及。

這次發射既是SpaceX今年第14次航天發射,也是短短16天內第4次發射獵鷹9號火箭,還是複用火箭史上一個重大里程碑事件——完美演繹一箭十飛十回收,同時也是SpaceX總計第63次重複使用一級火箭、第83次成功回收火箭、迄今爲止重複使用次數最高的火箭。

歷史性首創「一箭十飛十回收」

這次發射突破性創下「一箭十飛十回收」新紀錄,讓B1051.10一躍成爲最高複用回收火箭。SpaceX正以其他發射商望塵莫及的加速度快速推進火箭複用頻率,這讓4年前馬斯克承諾的「一箭十飛」不再是什麼狂人妄語,而是讓我們一睹複用火箭奇蹟夢想成真!

編號B1051.10的這枚火箭,可謂明星級火箭,戰功彪炳,成績顯赫——先後部署過DM-1、RADARSAT、Starlink-3、Starlink-6、Starlink-9、Starlink-13、SXM-7、Starlink-16、Starlink-21、Starlink-27任務。一次承運龍飛船、2次外部商業發射任務、7次部署星鏈。

▲首飛:2019年3月2日發射無載人龍飛船,實現全球矚目的DM-1任務,首次海上降落在OCISLY。

載人龍飛船超熱度首飛,點燃下一個時代

▲第二飛:2019年6月12日部署加拿大三顆星RADARSAT,陸地降落在加州范登堡空軍基地着陸區LZ-4。

SpaceX紀念版火箭衝破濃霧,一箭三星兌現天價發射

▲第三飛:2020年1月29日發射第3批1.0版星鏈,第二次海上降落在OCISLY。

2020開年小盤點,中美歐小規模打出7發火箭

▲第四飛:2020年4月22日發射第6批1.0版星鏈,第三次海上降落在OCISLY。

SpaceX逆襲釋出第8批星鏈,總共發射422顆,在軌操作417顆

▲第五飛:2020年8月7日發射第9批1.0版星鏈,第四次海上降落在OCISLY。

SpaceX下半場首次部署星鏈,總數達597顆

▲第六飛:2020年10月18日發射第13批1.0版星鏈,第五次海上降落在OCISLY。

SpaceX再創「一箭六飛六回收」,距離星鏈商業化只有一步之遙

▲第七飛:2020年12月14日爲美國天狼星衛星廣播公司SiriusXM部署SXM-7衛星,這是B1051首次送入GTO地球同步轉移軌道,一級火箭首次落在JRTI海上平臺上,創下SpaceX第二枚「一箭七飛七回收」,成爲當時最高複用回收火箭,與B1049.7並列第一。

SpaceX再創「一箭七飛七回收」,七手火箭二手整流罩首次用在客戶任務

▲第八飛:2021年1月20日發射第16批1.0版星鏈,第二次落在JRTI海上平臺上,突破性創下SpaceX首次「一箭八飛八回收」,成爲當時最高複用回收火箭。從第七飛到第八飛,B1051複用間隔僅僅39天,由此創下獵鷹9號一級火箭最短髮射間隔(之前B1058最短間隔50天,B1060最短間隔51天)。

一箭八飛八回收,特殊日SpaceX再破複用火箭新紀錄

▲第九飛:2021年3月14日發射第21批1.0版星鏈,第六次海上降落在OCISLY上,突破性創下SpaceX首枚「一箭九飛九回收」,一舉成爲目前最高複用回收火箭。從第八飛到第九飛,B1051複用間隔53天,但沒有打破之前紀錄。從第七飛到第八飛,這枚火箭創下獵鷹9號一級火箭最短髮射間隔紀錄39天!

SpaceX首創一箭九飛九回收,距馬斯克承諾一箭十飛僅僅一步之遙

▲第十飛:2021年5月9日發射第27批1.0版星鏈,第三次落在JRTI海上平臺上,首次歷史性創下SpaceX首枚「一箭十飛十回收」!這次發射既是SpaceX今年第14次航天發射,還是短短16天內第4次發射獵鷹9號火箭。

一箭第十飛沒有 廉頗老矣

這次任務採用最高複用一級火箭B1051.10(B1表示第一級,051表示出品的第51枚獵鷹9號火箭,10表示第十次飛行),但沒有廉頗老矣的儀態,經過翻新、複檢後,僅在發射前靜態點火測試。

靜態點火測試是2010年6月首次發射獵鷹9號以來,SpaceX通常都要執行的常規動作:除了保持發而不射的狀態,發射流程全部跑一遍,持續點燃幾秒鐘9臺梅林發動機,以便檢驗火箭健康狀況,從而最大程度規避發射風險。

最近SpaceX幾乎同步啓動兩個發射場部署星鏈任務:佛州卡角40號發射位既定發射第27批1.0星鏈、佛州肯尼迪航天中心39A既定發射第26批1.0星鏈。佛州卡角40號發射位率先準備就緒,因此先行發射。5月9日今天發射任務也是SpaceX第70次在此航天發射,也是該發射臺迎來第125次航天發射。

美東夏令時5月9日凌晨02:42(北京時間5月9日下午14:42)瞬時發射時間點,一箭第十飛鷹擊長空,升空後開始飛向東北方。升空1分鐘12秒,穿過空氣最大阻力點(Max Q)。此時飛行高度12公里,速度0.4公里/秒。T+2分33秒,第一級火箭9臺梅林發動機關閉。緊接着一二級分離,一級火箭開始全自動返航再入大氣層。升空2分44秒,二級火箭首次點火推進,隨後釋放整流罩。

▲升空約8分35秒,第十次穿行天地間的一級火箭B1051.10,穩穩落在距離發射場約613公里的【請看說明書】海上平臺上。

這次成功降落成爲SpaceX總計第83次成功回收火箭,第61次成功海上回收火箭,【請看說明書】第18次成功回收火箭。

發射升空8分47秒,二級火箭(上面級)關閉真空梅林發動機,開始長達37分鐘的太空滑行。T+45:33,即發射升空45分33秒,第二次啓動真空版梅林發動機,啓動1秒鐘後關閉,接下來太空滑行18分鐘。

T+45:00左右,兩片二手整流罩在受控狀態下進行海面濺落,該海域距離發射場大約665公里,稍後由Shelia Bordelon謝莉亞·波德隆回收船海面打撈,這是該船第5次打撈回收整流罩,最多可爲SpaceX節省發射費用500~600萬美元。

發射升空1小時零3分51秒,二級火箭此時飛行高度386公里,速度7.3公里/秒,插入一個近圓形軌道(255公里 x 287公里,赤道傾角53.06°),開始釋放衛星組,逐一部署60顆星鏈衛星,就像太空撒豆子。

就像前9次第18、19、17、20、21、22、23、24、25批1.0版星鏈那樣部署,這次發射第27批星鏈沒有采用曾經9次超快速部署節奏(升空15分鐘左右開始部署衛星),而是回到常態節奏,從發射升空到部署衛星用時1個多小時。這也是SpaceX第19次常態化部署星鏈。

每顆星鏈衛星只有辦公桌大小、重260公斤,展開單翼太陽能陣列之後,啓動造價便宜、推力偏低的氪離子推進器逐漸爬升,再經過SpaceX衛星運維團隊測試檢查無誤後,繼續緩慢爬升到550公里的最終軌道,這一過程需要兩三週。

複用之路

2015年12月22日SpaceX全球首創入軌發射成功回收一級火箭的創舉,2017年3月30日首次創造重複使用一級火箭實現軌道級發射的新創舉;2018年5月11日首次啓用獵鷹9號B5款型火箭,馬斯克當時誓言:未來目標一箭百飛,現階段實現一箭十飛。同年12月3日實現一箭三飛三回收;2019年11月11日實現一箭四飛四回收;2020年11月25日首次實現一箭七飛七回收;2021年4月23日首次採用複用火箭執行載人航天任務Crew-2;2021年5月9日首次創下一箭十飛十回收的新紀錄……

還不止於此,馬斯克最新表態:一箭十飛並非上限,更不是極限數字。只要火箭條件允許就會一直飛下去,直到報廢爲止。

接下來複用火箭神奇之路還將繼續延伸——預計今年6月17日首次使用二手火箭(B1062.2)執行美國軍方任務,爲太空軍發射第三代GPS尼爾·阿姆斯特朗衛星;第二枚一箭十飛火箭(B1049.10)計劃也會不久後亮相,複寫最高複用回收紀錄;今天首創紀錄的這枚一級火箭今夏將以B1051.11身份重出江湖;今年10月23日計劃第二次動用複用火箭執行載人航天任務Crew-3……

由SpaceX開創的一級火箭回收複用模式,從最初被業界所不齒,一直到如今被效仿,短短几年工夫徹底改寫全球航天發射領域市場格局,發展趨勢。而其他發射商:不管是國家隊還是老牌勁旅,至少需要耗費5~10年才能初步掌握回收/複用火箭技術。到那時一路遙遙領先的太空一哥,不僅僅是個地球圈的「價格屠夫」,更可能成爲深空界道高一丈的「世外高人」,全面把控下一代太空運輸系統星艦系統,嫺熟掌握一二級全複用技術,在地球編織點對點的全球一小時交通網;在地月之間構建繁忙的載人月球航班;在地火之間打造定期的火星運輸線……這一切不再是白日夢,不再是馬斯克一個人夢想,而是人類跨出母星搖籃、構建跨星球文明、開啓大航天時代的現實。

這次使用的整流罩屬於二手複用型,兩片曾用於2020年11月6日發射第三代GPS SV04任務。截至目前已經19次重複使用回收整流罩,多次使用二手、三手整流罩。2019年11月11日SpaceX首次使用二手整流罩,2020年10月6日首次使用三手整流罩,從二手到三手使用整流罩,歷時11個月。相比而言,從使用二手火箭到三手火箭,歷經21個月。SpaceX複用之路越走越快。

這一代整流罩主要由碳纖維鋁複合材料製成,造價600萬美元,相比於回收火箭來說,更不容易回收、再利用。SpaceX全球首創整流罩回收系統,自帶輔助推進器、降落傘的整流罩從天而降之際,在指定海域派出裝備超大網、高速行駛的網捕船,試圖做到上下呼應,同步到位,一網兜住造價不菲的整流罩。只不過決定能否成功網捕的因素太多太複雜,成功幾率較低。以往如果空中網捕不成,退而求其次進行海面打撈,這需要整流罩具備超強抗壓、防水能力,尤其海水浸泡也無害。整體來看,大部分複用型整流罩都是海面打撈的。

正因爲如此,整流罩回收模式出現新轉折。棄用網捕船,直接改用打撈回收船。既經濟,又高效。從今年3月24日開始派出新亮相的整流罩回收船(Shelia Bordelon謝莉亞·波德隆號;請認準不是Bored elon無聊伊隆號),以取代半年前再無斬獲的兩艘網捕船樹女士、女酋長。這也意味着網捕整流罩時代告一段落。今後打撈整流罩成爲王道。


現已在軌操作1555顆星鏈

這次發射是今年第12次部署星鏈、第11次批量部署60顆星鏈衛星。截至北京時間2021年5月9日,SpaceX已總計發射1625顆星鏈衛星,包括最初兩顆Tintin丁丁測試衛星、1批60顆0.9版衛星、26批1.0版衛星、1批極軌道衛星10顆。目前在軌操作1555顆,在軌運行1351顆,再入燒燬70顆,不再操作23顆,正在脫軌1顆。


一張表看懂星鏈

+加推:瞄準6天后發射第26批1.0版星鏈(Starlink v1.0-L26)。

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