重鹰第十发:挑战不利天气部署气象卫星
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2024-06-27 21:00
美东时间2024年6月25日,SpaceX打出今年首发重型猎鹰火箭,也是总计第10发重鹰火箭,为美国国家海洋与大气管理局(NOAA)部署第四颗也是最后一颗GOES-R系列气象卫星,成功挑战恶劣天气之时,顺便上演第九次双箭陆地回收。
原计划此次发射定于今年4月,由于编号B1087.1中心火箭在德州麦格雷戈测试时,出现氧化剂泄漏问题导致推迟数周。美东时间6月25日发射日当天,在两小时发射窗口期,有利天气几率出现戏剧性变化,从最初只有30%,到倒计时阶段升至50%,直至发射前提高到70%,为接下来择机发射气象卫星扫清最后障碍。最终在不利天气空隙间能够成功发射一颗气象卫星也算是应景之作。
美东夏令时间6月25日17:26(北京时间6月26日5:26),位于美国黄金发射位佛州肯尼迪航天中心39A(LC-39A),也是重型猎鹰火箭发射主场,SpaceX第十发重鹰火箭磅礴而起,直指夜空。这也是继2019年6月25日第三飞之后,重鹰火箭时隔5年在同一天再度一飞冲天。
这枚三箭捆绑式崭新火箭(中心火箭编号B1087.1、侧翼火箭编号B1072.1、B1086.1),在升空8分多钟后,两枚侧翼火箭冲破音障从天而降,毫无悬念地降落在佛州卡角1号、2号着陆区(LZ-1、LZ-2)。这是重鹰第九次双箭回收(重鹰第6发三箭全不回收),也是SpaceX第323次、第324次成功回收火箭,还是连续第249次、第250次成功回收火箭。现如今,单枚火箭回收早已司空见惯,双箭回收也已审美疲劳,貌似唯有科幻级的空捕超重型火箭才能勾起好奇心……
升空40多分钟后,两片整流罩受控软溅落在距发射场约1497公里远的大西洋指定海域,稍后由GO船队道格号多功能支援船打捞回收。这是SpaceX第222次回收整流罩,也是重复使用第405、406片整流罩。截至目前,SpaceX使用单片整流罩最高次数已达20次。与一级火箭最高使用21次相得益彰。
重鹰火箭上面级真空发动机经过三次点火,升空约4.5小时后星箭分离,顺利部署GOES-U气象卫星,发射两天后,开始首次远地点点火,以提升轨道高度,14天内进行5次此类操作,直至抵达35700公里的GEO目标轨道。接下来几个月,经过操作检查和校准,最终到达既定轨道位置,并更名为GOES-19。与2022年部署的GOES-18同类气象卫星一同工作。
这次发射的GOES-U,全称Geostationary Operational Environmental Satellite—U(地球静止运行环境卫星-U),属于美国国家海洋与大气管理局(NOAA)旗下GOES-R系列气象卫星第四颗也是最后一颗卫星,可提供先进的天气模式、严重风暴、整体自然灾害的增强数据和高分辨率图像。GOES-R系列卫星能够提高气象预测质量和及时性,在气候监测、生态系统管理、商业和运输领域为美国带来重大经济效益。
早在2008年NASA/NOAA授予洛克希德·马丁建造合同,先后制造GOES-R、GOES-S、GOES-T、GOES-U四颗气象卫星,如今这份成本加成式合同的总金额,已从当初10.9亿美元翻倍至22.7亿美元。前三颗分别于2016年、2018年、2022年由ULA使用阿特拉斯V型火箭包揽发射。第四颗转由SpaceX动用重鹰火箭发射。部署后由NOAA国家环境卫星、数据和信息服务中心(NESDIS)负责运营。
GOES-U卫星由洛克希德·马丁旗下科罗拉多州利特尔顿工厂承建,采用著名的A2100地球同步轨道卫星平台制造,设计寿命15年,干质量2857公斤,发射质量5192公斤,太阳翼阵列可提供约4千瓦的电力,装配高级基线成像仪(ABI)、空间环境原位套件(SEISS)、极紫外线传感器/X射线传感器辐照度传感器(EXIS)、太阳紫外线成像仪(SUVI)、地球静止轨道闪电测绘器(GLM)、磁强计(MAG)。与GOES-R系列前三颗卫星不同,GOES-U包括一款名为Compact Coronograph-1(CCOR-1)的仪器,该仪器由美国海军研究实验室开发,是NASA在最后阶段添加的,目的是大幅提升观测太阳日冕能力(在地球上只有日全食期间才能真正观察到日冕),旨在针对地磁风暴有望提供1~4天的提前预警。
这次重鹰第十飞跟之前几次发射一样并不回收中心火箭,只回收两枚侧翼火箭,除了2023年4月30日重鹰第六飞三箭全不回收外,9次发射9次回收侧翼火箭。
事实上,早在2019年4月11日重鹰第二飞,中心火箭B1055.1的确成功实现过海上回收,但不幸的是在返航途中遭遇风浪而倾覆大海。之后又在6月25日,重鹰第三飞再次挑战回收中心火箭,却遭失败。
从那以后SpaceX再没试图回收过中心火箭,背后主要原因:重鹰既定回收点几乎是猎鹰9号的两倍远,距离发射场大约1200公里左右,这会大大增加海上平台往返航行风险和时间成本,目前每艘海上回收平台使用频次通常间隔7-8天,如果是回收重鹰中心火箭,至少需要10天以上,这不仅大大拉低SpaceX高频发射节奏,而且大幅增加远距离返航的各种风险。
这次发射既是SpaceX今年第65次发射猎鹰系列火箭,也是重鹰今年第一发。按计划今年第4季度重鹰还会有两次亮相机会:10月发射欧罗巴快船,11月发射格里芬1号登月器(NASA的VIPER月球车)。每逢重鹰出场,都是大戏,好戏连台。具体见表如下▼
①2018年2月6日:首飞(也是试飞),发射Roadster + Starman 特斯拉跑车/星人(HEO),搭载史上首款汽车飞行器,首度创造双箭同步着陆回收的创举。业界引爆,全球刷屏。
②2019年4月11日:第二飞即商业首飞,为沙特阿拉伯卫星通信公司发射Arabsat 6A卫星(GTO),完美上演三箭全回收,两箭同步陆上着陆,一箭最远海上着陆。
③2019年6月25日:第三飞,为美国空军发射STP-2演示任务(LEO/MEO)实现网捕船首次成功回收整流罩!一箭24星成功部署三个轨道,一举成就SpaceX最难发射任务。
④2022年11月1日:第四飞,为美国太空军发射USSF-44机密任务,首次直送GEO地球静止轨道!
⑤2023年1月15日:第五飞,为美国太空军发射USSF-67机密任务,再度直送GEO地球静止轨道!
⑥2023年5月1日:第六飞,第三次直送GEO太空快递、首次直送GEO商业卫星太空任务,三箭不回收
⑦2023年7月29日:第七飞,部署全球最重最大GEO商业卫星,第六次双箭回收
⑧2023年10月12日:第八飞,重磅部署NASA灵神星探测器
⑨2023年12月28日:第九飞,首次部署美军太空飞机X-37B
⑩2024年6月25日:第十飞,首次部署NOAA气象卫星
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