SpaceX切换回1小时常态部署星链模式,成功回收第100片整流罩

2022-02-22 星期二

距离上次星链突遭磁暴间隔18天后,SpaceX小心谨慎地恢复发射活力,今天部署第四轨道层第8批次星链任务(StarlinkG4-8)。
重启高频发射节奏的同时,顺便实现了一连串不同凡响:创下第二枚一箭11飞11回收最高复用纪录;迅速调整星链部署策略,从15分钟快速部署切换回1小时正常部署模式,初始轨道超越300公里,尽可能降低爬升阻力风险;成功网捕+打捞回收整流罩累计达到第100片;现已累计发射星链卫星2137颗,目前在轨1922颗,空间操作1897颗,正式运营1542颗,再入215颗。

●发射速览





●发射过程


Starlink Group 4-8发射全程影像


这次发射第四个轨道层第8批次星链任务Starlink Group 4-8,可谓SpaceX小心谨慎地恢复发射活力。最初定于2月20日发射,但由于火箭回收海域风大浪急,加之海上回收平台【缺少庄重感】(ASOG)无法在既定时间内赶到指定海域,所以不得不推迟一天。

更值得注意的是,这次部署迅速做出调整,从15分钟快速部署切换回1小时正常部署模式(部署第三个轨道层第18、19、17、20、21、22、23、24、25、26、27、28批次),初始轨道超过以往任务100多公里,达到300多公里,近地点325公里 x 远地点337公里。目的是为了将卫星送至更高轨道,尽可能避免2月3日部署G4-7任务遭遇磁暴,从而降低在较低轨道遇到更大阻力的风险。

这次发射既是第四个轨道层第8批次星链任务,也是第四个轨道层首次采用1小时正常部署模式。

美国东部时间2月21日9:44(北京时间2月21日22:44,相差13小时),位于佛州卡角太空军基地40号发射位,B1058.11作为SpaceX第二枚一箭第11飞腾空而起,起飞后不久朝东南方向飞行。

升空1分钟12秒,这枚猎鹰9号火箭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,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,机动转向飞向东南以南。随后释放整流罩。



▲经过再入阶段、着陆阶段两次点火反推,T+8分49秒,B1058.11第11次成功回收,垂直着陆在缺少庄重感(ASOG)海上平台上,此时距离佛州卡角40号发射场约640公里的巴哈马群岛东北海域。

这次成功落定是SpaceX连续第33次成功回收火箭、总计第107次回收一级火箭、第81次海上回收火箭,还是ASOG【缺少庄重感】第8次回收火箭。

这次直播影像在关键时刻遭遇卡顿现象:为啥猎鹰火箭海上着陆时,总会中断关键画面?

为啥猎鹰火箭海上着陆时,总会中断关键画面?

B1058.11着陆前2秒,即发射升空8分46秒,二级火箭(上面级)关闭真空梅林发动机,开始长达48分钟的太空滑行。T+56:38,第二次启动真空版梅林发动机,启动1秒后再次关闭,继续太空滑行。

发射升空1小时2分55秒后,二级火箭此时飞行速度7.3公里/秒,星箭分离,随后陆续部署46颗1.5版星链卫星,部署轨道:近地点325公里 x 远地点337公里,赤道倾角同样还是53.22°。目标轨道:540公里 x 赤道倾角53.22°。

就像之前12次部署第三个轨道层第18、19、17、20、21、22、23、24、25、27、26、28批次)1.0版星链那样,这次采用常态节奏,从发射升空到部署卫星用时1个多小时。这也是SpaceX第23次常态化部署星链。

每颗1.5版星链卫星只有办公桌大小、重290公斤,比之前1.0版260公斤稍重些。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,继续缓慢爬升至540公里的最终轨道,这一过程大约需要数周时间。


●完整回收第100片整流罩

▲升空大约40分钟后,两片2.5版整流罩受控溅落在距发射场647公里的巴哈马群岛东北部海域,由BOB鲍勃号多功能船打捞回收。这是SpaceX总计完整回收的第99、100片整流罩。(详见下图▼)

这两片四手整流罩都曾3次使用,这次发射属于第4次使用。之前最多使用六手整流罩的新纪录(2022年2月3日发射G4-7星链任务)。

SpaceX现已重复使用31次、至少使用60片回收型整流罩,多次使用二手、三手、四手整流罩、最高使用六手整流罩。

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。

这一代整流罩(2.5版)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曾经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。


●一级火箭战绩如何?
这次一级火箭动用所谓的「十一手火箭」,编号B1058.11,即一箭第11次使用,这是继B1051之后,SpaceX第二枚「十一手火箭」,可谓当之无愧的明星级战箭,自然战绩不俗。
2020年5月首发过著名的奋进号龙飞船(DM-2任务);发射过韩国首颗专用军事通信卫星ANASIS-II;助推过第二代货运龙飞船首飞(CRS-21任务);创下一箭143星发射最多卫星的世界纪录;两次刷新最快复用周转时间;6次专程发射星链任务;两次专属发射共乘任务(运输者1、3)。




●星链运营1542颗

截至北京时间2022年2月21日,SpaceX现已总计发射2137颗星链卫星,包括最初2颗Tintin丁丁测试卫星、1批0.9版卫星(60颗)、28批1.0版卫星(1678颗,包括2批极轨道卫星13颗)、8批1.5版卫星(397颗)。目前在轨1922颗,空间操作1897颗,正式运营1542颗,脱轨25颗,再入215颗。

目前星链卫星正式运营1542颗,占全球在轨运行卫星总数超过30%。绝对称得上一股独大。星链卫星具体发射统计一览表如下▼


●Starlink G4-8

这次发射任务代号为Starlink Group 4-8,代表着第8批次部署星链星座第一阶段的第四个轨道层。(需要注意的是,Starlink Group 4-2任务因故尚未部署,因此这次任务也是星链第四个轨道层第6次发射)

按照星链星座设计,第四个轨道层由72个轨道面组成,每个轨道面包括22颗,总计1584颗卫星构成,运行高度540公里,赤道倾角为53.2°。现已累计发射397颗(40颗已经再入)。

第一、第二、第三、第四轨道层,以及整个星座部署状况

○首次完成星链星座第一个轨道层:2021年5月27日部署第28批1.0版星链,此时在轨卫星达到1638颗。这意味着经过数周后星链星座第一个轨道层达1600多颗,超过预定部署1584颗。SpaceX发射完成星链星座第一个轨道层

○首批部署星链第三个轨道层(Group 3-1):2021年1月24日共乘模式发射10颗极轨道星链。一箭143星SpaceX刷新全球发射之最,占目前在轨卫星总量5%!

○第二批部署星链第三个轨道层(Group 3-2):2021年6月30日共乘模式发射3颗极轨道星链,这也是第二批部署星链第三个轨道层(Group 3-2),既定进入97.5°极地轨道,覆盖北极、阿拉斯加州等地。SpaceX第二次拼车顺溜发射,多架F-15护驾

○首批部署星链第二个轨道层(Group 2-1):2021年9月14日专门发射51颗倾角70°的星链卫星,这也是第1批1.5版卫星,全部装配激光链路。SpaceX开始部署星链第二个轨道层,释放哪些信号?为何选择西海岸发射?

○首批部署星链第四个轨道层(Group 4-1):2021年11月13日专门发射53颗倾角53.2°星链卫星。星链第四个轨道层开始部署,意味着什么?

第二批次部署星链第四个轨道层(Group 4-2)任务因故尚未部署。 

○第三批次部署星链第四个轨道层(Group 4-3):2021年12月3日专门发射48颗倾角53.2°星链卫星。SpaceX打出第27发,冲高历年发射量

○第四批次部署星链第四个轨道层(Group 4-4):2021年12月18日专门发射52颗倾角53.2°星链卫星。一箭11飞11回收!SpaceX刷新火箭复用回收新纪录

○第五批次部署星链第四个轨道层(Group 4-5):2022年1月7日专门发射49颗倾角53.2°星链卫星。SpaceX第五次新年首发,星链接入25国

○第六批次部署星链第四个轨道层(Group 4-6):2022年1月19日专门发射49颗倾角53.2°星链卫星。SpaceX累计发射星链超2000颗,在轨运行占全球30%

○第七批次部署星链第四个轨道层(Group 4-7):2022年2月4日专门发射49颗倾角53.2°星链卫星。SpaceX虎力全开,四天三连发,首度使用六手整流罩(目前已有40颗再入)49颗星链突遭磁暴,SpaceX损失有多大?

▲2月3日发射G4-7星链任务,随后不幸遭遇G2磁暴干扰,导致无法脱离安全模式,不得不主动再入烧掉。这段影像真实记录了部分星链再入烧蚀景象。拍摄时间:大西洋时间2月7日凌晨2点40分(北京时间7日14点40分);拍摄地点:美国加勒比海自治邦波多黎各;拍摄机构:加勒比天文联合会波多黎各天文台。

○第八批次部署星链第四个轨道层(Group 4-8):2022年2月21日专门发射46颗倾角53.2°星链卫星。

SpaceX第二发牵出一连串疑问:为何选择陆上回收?二级火箭为啥转向?拼车发射到底有多低价?

为啥猎鹰火箭海上着陆时,总会中断关键画面?


●一览星链星座





●SpX发射刷新数据





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