“獵鷹9號”完成Globalstar衛星發射任務:疑還有其他神秘任務

美東部時間周日凌晨,SpaceX從卡納維拉爾角空軍基地的40號航天發射場發射了獵鷹9號火箭。據悉,該火箭的正式任務是為通信運營商Globalstar部署一顆替換衛星

“獵鷹9號”完成Globalstar衛星發射任務:疑還有其他神秘任務

Globalstar-2 FM15航天器由Thales Alenia Space製造,是Globalstar第二代低地球軌道(LEO)通信衛星群的一部分。雖然Globalstar-2 FM15的24個姐妹已經在2010年至2013年期間被部署,但直到現在它還作為地面備用飛船留在地球上。現在,當現有的衛星開始顯示出它們的年齡時,它將被發射到現場以加強網絡。

據悉,Globalstar利用其衛星群在全球範圍內提供語音和數據通信。該公司的第一代衛星群在1998年至2000年期間部署,由48顆運行衛星和在軌備件組成。第二代系統最初設計有32顆衛星,但後來縮小到目前在軌的24顆。

這些第二代衛星–包括FM15–都是基於Thales的Extended Lifetime Bus 1000 (ELiTeBus-1000) 平台打造,其預期運行壽命為15年。已經在軌道上的24顆衛星由聯盟-2-1a/Fregat火箭發射,每組6顆。Globalstar計劃用第三代航天器取代這些衛星,該航天器將從2025年開始分階段使用。 今年早些時候,該公司跟加拿大的MDA公司簽訂了一份合同以建造首批17顆替代衛星。

FM15是為Globalstar第二代衛星群採購的最初一批25顆衛星的一部分。該公司曾打算訂購更多的衛星作為備件。然而在2011年兩家公司發生合同糾紛后,Thales拒絕了另外六顆航天器的訂單。這使得FM15成為Globalstar唯一可用的備用衛星,它一直被保留到現在。發射FM15將有助於在MDA建造的衛星開始上線之前保持星座的運行。

Globalstar-2衛星的質量為700公斤,遠遠低於SpaceX獵鷹9號火箭的運載能力。此外,獵鷹9號的一級助推器降落在卡納維拉爾角下游的Autonomous Spaceport Drone Ship(ASDS)。

ASDS通常在火箭攜帶較重的有效載荷或以較高的軌道為目標時使用,在這種情況下,性能限制使其無法以Return To Launch Site(RTLS)的方式飛行。

這些因素使得有傳言稱,在周日的發射中一個秘密的美國政府有效載荷也登上了火箭,跟Globalstar-2 FM15一起進入了軌道。

如果是這樣的話,這是一種不同尋常的高度保密:對於大多數機密的發射,負責的機構至少會被確認,並且發射會被宣布–通常會有一個非機密的任務名稱,如美國國家偵察局(NRO)的任務所使用的NRO Launch(NROL)的名稱。

二級助推器則在海岸階段的圖像顯示了適配器上的一個相當獨特的設置。

“獵鷹9號”完成Globalstar衛星發射任務:疑還有其他神秘任務

這種做法過去曾有一個明顯的例外,就是2018年1月進行的一次獵鷹9號發射。那次發射搭載了一顆名為Zuma的衛星,由諾斯羅普-格魯曼公司為一個仍未披露的美國政府客戶建造。獵鷹執行RTLS任務並成功地將Zuma送入計劃中的低地球軌道,當時傾角約為51°。

然而作為有效載荷的一部分,諾斯羅普-格魯曼公司提供了他們自己的分離機制以將Zuma連接到火箭上。據報道,這個機制未能運行。這意味着,當獵鷹火箭進行脫軌燃燒以安全處置自己時,該衛星仍跟獵鷹火箭的末級相連,當末級在重返地球大氣層時被燒毀。

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由於Globalstar的星座在52°的軌道上運行,如果FM15有一個共同的乘客–可能是Zuma的繼任者或替代者,那麼火箭將不必對其軌道進行特別重大的調整以將兩顆衛星部署在其計劃的軌道上。另一方面,Zuma的發射不需要ASDS進行回收–儘管這可以解釋為Globalstar衛星的額外存在及將衛星部署到不同軌道的需要。

近年來,NRO的兩次發射也飛到了類似的軌道上,它們都是乘坐獵鷹9號火箭進行的。NROL-76於2017年5月發射,NROL-108由兩顆衛星組成,於2020年12月發射。目前還不清楚這些任務是否相互關聯,觀察家們猜測它們可能是技術演示者。

第二個有效載荷也有可能是另一顆輕量級衛星–或者是幾顆較小的衛星–讓獵鷹9號有更多的性能可以用來進行變軌機動。這可能允許它在首先將Globalstar航天器投放到其計劃的軌道上之後將其秘密貨物卸載到一個完全不同的軌道上。

無論如何,如果官方不承認周日發射的秘密性,那麼獵鷹9號部署到軌道上的第一個跡象可能來自於業餘衛星觀察者,他們將自己的觀察結果發布到SeeSat-L等郵件列表中。

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然而在有效載荷能夠在軌道上被觀察到之前,它們首先必須到達那裡。SpaceX使用獵鷹9號火箭執行周日的任務從卡納維拉爾角空軍基地的40號航天發射場升空。

獵鷹9號是一個兩級火箭,由一個可重複使用的一級助推器和一個可消耗的二級組成。有效載荷整流罩–也可以回收和重新使用–將衛星封裝在火箭的頭部。SpaceX於2010年6月發射了第一枚獵鷹9號,此後該火箭已經成功完成了150多次任務,在這當中只有一次飛行失敗。

在飛行的早期階段,由SpaceX內部開發的九個Merlin-1D發動機為火箭的第一級提供動力。從SLC-40升空后,火箭翻滾並向東北方向傾斜以對準其目標軌道。在飛行約70秒后,它通過了Max-Q,即最大動態壓力區,在同一時間進入超音速狀態。

為周日的任務提供動力的一級是助推器B1061-9。它已經是擁有八次發射經驗的老手,其於2020年11月首次飛行。它的前兩次任務專門用於NASA的商業乘員計劃(CCP),通過推動載人龍飛船Resilience和Endeavour在各自的Crew-1和Crew-2任務中進入軌道以協助該計劃向國際空間站進行首次運營乘員輪換飛行。

該助推器在2021年6月進行了第一次無機組人員的發射,當時它幫助SiriusXM部署了SXM-8通信衛星,然後在8月執行了貨運龍飛船任務CRS-23。B1061的第五次發射在去年12月部署了NASA的成像X射線測偏探測器(IXPE)。此後,該助推器進行了一次Starlink發射並在4月和5月執行了最近的兩次多載荷運輸機任務。

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B1061-9為周日的任務提供動力,其約飛行了2分31秒,然後其引擎關閉:這一事件被稱為主引擎關閉(MECO)。大概四秒鐘后發生分級,獵鷹的二級帶着有效載荷繼續向軌道飛行,而B1061-9開始返回地球。二級約在分級后8秒點燃了其單一的Merlin Vaccum(MVac)發動機,這是Merlin-1D的真空優化版本。

兩半整流罩在T+2分54秒時從火箭上脫落,從而完成了它們在大氣層爬升過程中保護有效載荷的工作。再入大氣層后,每一半整流罩在下降到大西洋時將展開一個降落傘,SpaceX的回收船將在那裡將它們撿起來並將它們送回岸上供將來再使用。

二級在T+1小時53分21秒部署GlobalStar有效載荷之前完成了一系列的三次燃燒。如果在周日的任務中真的有部署任何未宣布的搭車有效載荷,對於它們是在GlobalStar之前還是之後分離則還不清楚。

當二級繼續向軌道前進以完成周日任務的主要目標時,B1061-9返回了地球。分級之後,它調整了自己的方向並部署了柵格翼,這將有助於在它落回大氣層時提供指導。由於無人機船已被安置在距離地面很近的地方,在這次任務中無需回升燃燒,所以它在這次飛行中只需要進行進入和着陸燃燒。

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進入燃燒有助於減少重新進入大氣層時對平台的加熱,在這期間,推進器使用了三台Merlin-1D發動機。在着陸前不久,中間的這台發動機再次點燃以進行着陸燃燒,與此同時,使B1069-9減速以在甲板上完成軟着陸。

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上一篇 2022-06-22 17:44
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