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SpaceX再创「一箭六飞六回收」

作者:jcmp      发布时间:2021-05-20      浏览量:0
继10月6日之后,SpaceX本月二度部

继10月6日之后,SpaceX本月二度部署星链卫星,三天后很可能打出当月第三发星链,有望首次实现一个月三次部署星链的高频发射节奏。距离星链商业化仅仅一步之遥。这次发射顺便刷新多项惹眼数据:首次同时使用两片三手整流罩、树女士第7次成功网捕整流罩,首次被击穿网破、猎鹰9号火箭第96次发射、第63次成功回收一级火箭……

发射速览

发射时间: 美东时间10月18日8:25,北京时间10月18日20:25。

发射地点: 佛州肯尼迪航天中心39A

运载火箭: 编号B1051.6猎鹰9号高复用火箭,一箭六飞六回收。

发射任务: 一箭60星,第13批1.0版星链(Starlink-13 V1.0)。

载荷质量: 15.6吨(60颗x 260公斤/颗)

部署轨道: 261 x 278公里 赤道倾角53°

最终轨道: 550 x 550公里 赤道倾角53°

发射看点 ①第二枚猎鹰9号实现「一箭六飞六回收」②首次同时使用两片三手整流罩③星链星座累计部署835颗,在轨操作761颗④女酋长第2次、树女士第7次成功网捕整流罩,首次被击穿⑤有望首次实现一个月三次部署星链任务(180颗/月)。

第二枚「一箭六飞六回收」

这次发射既是SpaceX第44次重复使用火箭,更是第二次实现「一箭六飞六回收」。编号B1051.6的这枚火箭,可谓明星级火箭,战功彪炳,成绩显赫——先后部署过DM-1、RADARSAT、Starlink-3、Starlink-6、Starlink-9、Starlink-13任务。一次承运龙飞船、4次部署星链。

▲首飞:2019年3月2日发射无载人龙飞船,实现全球瞩目的DM-1任务,首次海上降落在OCISLY。

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▲第二飞:2019年6月12日部署加拿大三颗星RADARSAT,陆地降落在加州范登堡空军基地着陆区LZ-4。

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▲第三飞:2020年1月29日发射第3批1.0版星链,第二次海上降落在OCISLY。

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▲第四飞:2020年4月22日发射第6批1.0版星链,第三次海上降落在OCISLY。

SpaceX逆袭释出第8批星链,总共发射422颗,在轨操作417颗。

▲第五飞:2020年8月7日发射第9批1.0版星链,第四次海上降落在OCISLY。 SpaceX下半场首次部署星链,总数达597颗。

▲第六飞:2020年10月18日发射第13批1.0版星链,第五次海上降落在OCISLY。

因为动用高度复用火箭,所以安全第一,这次发射前一天顺利进行静态点火测试。在此之前,今年部署第8~12批1.0版星链,SpaceX已经连续5次未经静态点火而直接发射操作。静态点火测试是2010年6月首次发射猎鹰9号以来,SpaceX通常都要执行的常规动作:除了保持发而不射的状态,发射流程全部跑一遍,持续点燃几秒钟9台梅林发动机,以便检验火箭健康状况,从而最大程度规避发射风险。回到发射现场。这次任务与10月6日发射过程几乎相同。

明星级火箭升空后开始飞向东北方,当升空1分钟12秒,通过空气最大阻力点(Max Q)。2分32秒,第一级火箭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,二级火箭点火推进,随后释放整流罩。

大约发射升空8分25秒,15层楼高的一级火箭毫无悬念地漂亮完成「一箭六飞六回收」,平稳着陆在距发射场633公里的OCISLY无人海上平台上。这是SpaceX总计第63次成功回收一级火箭、也是【当然我还爱着你】海上平台第33次喜迎一级火箭。

这也是8月18日实现首枚一箭第六飞火箭之后再次平纪录。距离马斯克承诺的「一箭十飞」仅有4发之距!当火箭升空8分48秒,二级火箭(上面级)关闭真空梅林发动机,一改以往发射星链6分钟短暂滑行,而是开始长达33分钟的太空滑行。T+42:26,即发射升空42分26秒,第二次启动真空版梅林发动机,两分钟后关闭,接下来太空滑行18分钟。

发射升空1小时1分钟后,二级火箭进入一个近圆形轨道(261 x 278公里,赤道倾角53°),开始释放卫星分配器,然后通过旋转分配器,逐一部署60颗星链卫星,就像太空撒豆子。

这次发射没有采用曾经5次超快速部署节奏(升空15分钟左右开始部署卫星),而是回到最初常态部署星链节奏,从发射升空到部署卫星用时1小时多点。这也是第7次常态化部署星链。每颗星链卫星只有办公桌大小、重260公斤,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,继续缓慢爬升到550公里的最终轨道。这一过程大约需要经过三周时间。届时星链星座累计部署多达835颗,在轨操作761颗。

截至目前(北京时间2020年10月18日),SpaceX使用猎鹰9号火箭最新状况:

●自2010年猎鹰9号火箭诞生十年来,截至目前总计发射96次,共分五款B1~B5型号——B1019~B1020属于B1款(2枚);B1021~B1027属于B2款(7枚);B1028~B1038属于B3款(11枚);B1039~B1045属于B4款(7枚);B1046~B1060属于B5款(迄今使用15枚)。●自2015年12月22日猎鹰9号一级火箭首次成功回收以来,SpaceX现已回收63次火箭(其中43次海上回收、20次陆上回收),重复使用25枚、44次复用火箭。目前现役一级火箭:2枚一箭六飞火箭(B1049.6、B1051.6),2枚一箭四飞火箭(B1046.4、B1059.4),2枚一箭三飞火箭(B1047.3、B1058.3),15枚一箭双飞火箭。

今年8月18日,编号B1049.6一级火箭率先创下「一箭六飞六回收」复用回收新纪录!这次发射第13批1.0版星链启用B1051.6,顺利实现第二枚「一箭六飞六回收」。距离马斯克承诺的「一箭十飞」仅有4发之距!猎鹰9号火箭B5之前的款型设计使用次数:最多两次,B5则高达10次。期待尽早目睹一箭十飞那一幕!航天复用路,越走越高阶。SpaceX遥遥领先,其他火箭发射商只能望箭兴叹。

首次使用两片三手整流罩

除了重复使用明星级火箭,这次发射另一大亮点:首次同时使用两片三手整流罩。直径5.2米、长度13.9米、重约2吨的这对儿整流罩,崭新造价600万美元,而这次任务全部使用两片三手整流罩。

10月6日发射第12批1.0版星链时,首次使用一片三手整流罩。SpaceX整流罩主要由碳纤维铝复合材料制成,相比于回收火箭来说,更不容易回收、再利用。不过,从2019年11月11日首次使用二手整流罩,一直到今天2020年10月6日首次使用三手整流罩,只用了11个月就实现突破性复用新纪录。而SpaceX从使用二手火箭跨越到三手火箭,历时21个月。看起来复用之路越走越快。

这次使用复用整流罩还是总计第7次复用整流罩,这7次复用全部用在发射自家星链任务。

第一次重复使用整流罩:2019年11月11日发射首批1.0版星链任务时创造的复用里程碑,采用的是2019年4月12日第二枚重鹰发射使用过的那对整流罩,复用两片。第二次复用整流罩:复用两片,这也是首次使用二手整流罩,2020年3月18日发射第5批1.0版星链任务。第三次复用整流罩:复用两片,4月22日发射第6批1.0版星链任务。第四次复用整流罩:复用两片,6月13日发射第8批1.0版星链任务。第五次复用整流罩:复用两片,8月18日发射第10批1.0版星链任务。第六次复用整流罩:复用一片,10月6日发射第12批1.0版星链任务。第七次复用整流罩:复用两片三手,10月18日发射第13批1.0版星链任务。

尽管这7次复用整流罩,大多数不是利用网捕船空中网捕回收的,而是受控溅落后海上打捞的,但经过检查、翻新后,再次投入到循环再利用中,这意味着:重复使用海上打捞的回收整流罩,不仅可行,而且操作更容易、成本更低。这种价值并不仅仅在于每片整流罩节省300万美元的事儿,在回收、翻新、复用路上,SpaceX可谓绞尽脑汁极尽能事,换来的是遥遥领先。马斯克心里很清楚,只有最大限度压低成本,算到骨头里,才有可能部署完成史无前例的星链巨型星座。千里之行始于足下,节省!从每一次发射、每一枚火箭、每一台发动机、每一片整流罩做起……

这次发射还有一项次级任务:双船网捕整流罩。按计划当火箭发射升空38分钟之际,在距离发射场大约705公里的指定回收海域,网捕船树女士、女酋长开始尝试网捕从天而降的整流罩。结果大获全胜,实现第二次双船双网捕获整流罩,女酋长第2次、树女士第7次捕到半个整流罩,唯一遗憾的是树女士大网意外被击穿,这也是首次被整流罩穿破。目前尚不清楚整流罩是否完好。

截至目前(北京时间10月18日),两艘网捕船成绩单:树女士(Ms. Tree)7次成功网捕半个整流罩;女酋长(Ms. Chief)2次成功,总计网捕9片。

发射总量835颗,在轨操作761颗

截至北京时间10月18日,SpaceX已总计发射835颗星链卫星,包括最初两颗Tintin丁丁测试卫星、1批60颗0.9版卫星、13批1.0版卫星。其中在轨操作761颗,53颗脱轨再入,21颗不再操作。随着技术加速迭代,目前正在快速淘汰早期星链卫星,尤其是0.9版星链已有45颗再入烧毁、剩余15颗,其中8颗不再机动操作,仅有7颗在轨操作。这次部署的60颗星链同样全部带有遮阳伞(遮光板),被称为VisorSat。这种遮光板可以自动翻转角度,用来防止底盘天线反光造成的星光污染。这是继8月7日、8月18日、9月3日、10月6日之后第五批VisorSat。预计三天后再发射一批,当部署完成第14批1.0版星链、超过800颗之后,有望率先在北美高纬度地区开始商业运营。

简要梳理下SpaceX现已部署的14次大批量星链,谨请回看——

北京时间2020年10月18日部署第13批1.0版星链60颗(Starlink-12 V1.0),总计部署835颗,在轨操作761颗。

北京时间2020年10月6日部署第12批1.0版星链60颗(Starlink-12 V1.0),总计部署775颗,在轨操作707颗。 SpaceX打出明星级火箭,首次大胆使用三手整流罩。

2020年9月3日部署第11批1.0版星链60颗(Starlink-11 V1.0),总计部署715颗,在轨操作683颗。 今年第10批星链超快速上天,SpaceX瞄上204亿美元超级大单。

2020年8月18日部署第10批1.0版星链58颗(Starlink-10 V1.0),总计部署655颗,在轨操作646颗。 SpaceX复用火箭再破纪录,首度创下「一箭六飞六回收」

2020年8月7日部署第9批1.0版星链57颗+Blacksky黑天地球观测卫星2颗,总计部署597颗,在轨操作591颗。 SpaceX下半场首次部署星链,总数达597颗。

2020年6月13日发射第8批1.0版星链(Starlink-8 V1.0),部署58颗星链而非以往60星,总计部署540颗,在轨操作535颗。 两个SpaceX终于正面交锋,近身拼杀小微卫星市场。

2020年6月3日发射第7批1.0版星链(Starlink-7 V1.0),总计部署482颗,在轨操作477颗。 SpaceX首度创下「一箭五飞五回收」

2020年4月22日发射第6批1.0版星链(Starlink-6 V1.0),总计部署422颗,在轨操作417颗。 SpaceX逆袭释出第8批星链,总共发射422颗,在轨操作417颗。

2020年3月18日部署Starlink-5,SpaceX很快拥有在轨运行星链卫星多达357颗。 SpaceX破纪录的同时,一箭第五飞有去无回,两次发射星链两次痛失火箭。

2020年2月17日部署Starlink-4,SpaceX拥有在轨运行星链卫星多达297颗。 SpaceX今年第四发,超快部署第四批1.0星链,可惜火箭海上漂,着陆失败。

2020年1月29日部署Starlink-3,SpaceX作为全球最大卫星运营商,拥有237颗星链卫星。短短只用了9个月,从零一跃成为全球最大卫星运营商。 2020开年小盘点,中美欧小规模打出7发火箭。

2020年1月7日部署Starlink-2,SpaceX一举成为全球最大卫星运营商,拥有177颗星链卫星。超过第二大卫星运营商行星实验室Planet Labs140颗。 SpaceX释出2020全球第一发,颇有深意。

2019年双十一部署首批1.0版星链(Starlink-1),让SpaceX一跃成为全球第二大卫星拥有者,在轨运行星链卫星117颗,这一数量甚至超过美国宇航局、美国空军、铱星等。 SpaceX冲高复用新纪录:一箭四飞、复用整流罩,顺带成为全球第二大卫星运营商。

2019年5月24日部署0.9版星链,60颗卫星在轨运行57颗。 SpaceX大手笔:布局全球最大最快宽带网,对我们有多重要?

根据SpaceX公开资料显示,美国联邦通信委员会FCC现已批准SpaceX在美国部署1.2万个小型地面站,在美销售100万台用户终端机以及数百万台星链路由器。每部署60颗卫星就可提供1tb带宽,可支持40000名用户同时在线超高清刷屏。目前内测下载速率高达100Mbps(兆比特每秒)。因为采用低轨道卫星、减少路由站等关键设计,星链宽带可为全球用户提供只有20毫秒的低延迟传输,比目前最尖端卫星通信250毫秒的延迟传输,整整提升一个数量级。目前在美国多州测试结果显示,一直稳定在30毫秒的低延迟状态。

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很快星链星座将扩展应用场景,测试范围延伸至海上,首批至少测试10艘海洋船舶,包括自动驾驶船、支援船等。很显然,SpaceX在为不久的将来推出Starlink航海版做准备。

扩展国际市场方面,星链接入服务的落地申请现已从北境加拿大增加到大洋洲的澳大利亚、新西兰,可以预见这一名单将会越来越长。今年上半年开始,星链应用场景已经扩展到美国军方,包括军机操作平台、陆军作战通讯平台上,SpaceX正在跟美国空军、陆军作战平台进行合作测试。这意味着与五角大楼深度捆绑,作为巨型星座的星链再无破产之忧。毕竟军用通讯属于绝对刚需,只要用得顺手再无弃用的理由,无疑这为整个星链计划的前途铺下坚实基石。最近美国五角大楼透过第三方评估得出结论,星链星座有望成为美军理想的替代品,替代GPS的一种低成本、高精度、几乎不受干扰的定位导航系统。由五角大楼委托、资助的专项研究团队——德克萨斯大学奥斯汀分校的无线电导航实验室研究显示,SpaceX快速部署的星链星座较比GPS全球定位系统具备一些明显优势:比如,星链微波频率天线定向性是GPS天线的10倍,抗干扰能力也比目前GPS强很多;星链传输速率高达100Mbps(兆比特每秒),GPS只有100bits(比特每秒);星链低延迟传输只有20毫秒,比GPS提升一个数量级;星链定位精度在70厘米以内,GPS通常精确范围500~30厘米,这将为未来全面进入军用物联网时代提供强大网络支撑。SpaceX正在准备全力以赴投标美国农村数字发展机遇基金(Rural Digital Opportunity Fund)。该基金由美国联邦通信委员会(FCC)负责管理招标,将在十年内拨款204亿美元,用于支持美国农村地区千兆网速宽带接入服务,从而让数百万美国家庭和企业享受高速互联网的数字发展机遇。这对于SpaceX星链计划来说,无疑是又一个巨大蛋糕,更是志在必得的机会。

此外,对于腰缠万贯的高频交易者来说,自带超低延迟特性的星链宽带同样极具吸引力。如果先于对手几分之一秒交易数十亿美元,意味着很可能获得相当可观的收益。更广泛的意义在于,这种超低延迟特点能够让远程医疗、远程教育、视频会议、在线游戏等远端在线服务,几乎不再有延迟症。综上所述,显而易见的是,星链星座一旦大规模接入服务,尤其适用于广大偏远地区、宽带互联网尚没有接入地区、无法自由享受全球互联网区域、航海航空公司、高频交易金融机构、美国军方等等。

SpaceX目前正在以每天6颗的速度制造星链卫星,以每月2~3批的速度部署星链星座。预计今年晚些时候正式启动商业接入服务。按计划2024年部署完成4425颗,到2027年部署完成7518颗,总量11943颗卫星。如果再加上SpaceX新增30000颗占位卫星的庞大计划,星链总计高达4.2万颗。马斯克要的就是一骑绝尘,先下手为强。毕竟,全球范围内如此大投入、高密度的卫星互联网计划(包括OneWeb星座、Kuiper柯伊伯星座、ORBCOMM轨道通信星座、Telesat加拿大通信卫星星座等,目前计划部署巨型星座多达18座),最终胜出者很可能只有一家。关键看谁先下手,谁先占位,谁就最有可能赢得市场,赢得未来。

此次发射刷新数据

●SpaceX第103次轨道级发射●SpaceX第104次火箭发射●SpaceX今年第18次发射●猎鹰9号火箭第96次发射●第44次重复使用火箭●第63次成功回收一级火箭●第43次成功海上回收火箭●【当然我还爱着你】海上平台第33次回收火箭●首次使用两片三手整流罩●女酋长第2次、树女士第7次成功网捕整流罩●第七次复用整流罩●今年第12批部署星链●总计第13批1.0版星链●星链星座累计发射835颗,在轨操作761颗(截至10月18日)●美国今年第30次航天发射截至北京时间10月18日,全球今年总计航天发射81次: 中国30发(4发失败)、 美国30发(3发失败)、 俄罗斯11发、 欧盟4发、 日本3发、 伊朗2发(1发失败)、 以色列1发。

另注:美国两大优先级发射任务——SpaceX部署GPSIII SV04,目前还没有确切发射时间表;ULA第8次尝试发射美国国侦局绝密任务NROL-44,目前暂定美东时间10月23日22:00。而SpaceX部署第14批1.0版星链,目前瞄准美东时间10月21日12:36。这意味着SpaceX与ULA似乎注定又要在佛罗里达州卡纳维拉尔角发射场再次碰头。