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美国见闻,SpaceX第6次重型猎鹰发射背后的故事。有网友专业角度分享:27台梅林发动机推着猎鹰重型火箭响彻云霄,在发射

作者:菜爸在美国

美国见闻,SpaceX第6次重型猎鹰发射背后的故事。

有网友专业角度分享:27台梅林发动机推着猎鹰重型火箭响彻云霄,在发射约四个半小之后,重达6.4吨的主卫星ViaSat-3成功进入GEO轨道。

这次任务最大的不同就是猎鹰重型火箭的三个一级助推器全部抛掉没有回收,而以往至少要回收两个。

Why?

首先涉及到美国空军/太空军曾独享的一个待遇,直送卫星到地球同步圆轨道GEO。由于GEO高达约3万5千公里,大多数GEO任务都是将卫星送到椭圆的转移轨道GTO。

卫星和火箭分离后(1),在GTO利用自身动力,经过多次爬升最终到达GEO(6)。通常要花费十多天甚至几个月的时间完成这个过程。

缺陷?

GEO的卫星造价高昂,达到数亿甚至数十亿美元一颗。而卫星需要消耗携带的燃料来维持轨道,燃料耗尽后卫星就不得不进入坟场轨道退役。

从GTO爬升到GEO需要消耗大量的燃料,大大减少了卫星寿命。

能不能直接把卫星送到GEO?

折中的办法是发展轨道转移运载器(Orbital transfer vehicles)。实际上在火箭上增加了一级,由OTV带着卫星慢慢爬到GEO或目标轨道,节约燃料。中国发展的远征上面级中1号和2号就能完成GEO直接入轨任务(这玩意比较慢,也要好几天)。

OTV比起火箭来讲,能长时间工作、多次点火、精确调姿态。

美国人看了直摇头,这也太脱裤子放屁了,你这种玩法减少了有效载荷啊。

老子直接给火箭的第二级增加多次点火和精确调资能力,不要神马OTV,直接送到GEO。

Delta IV火箭的第二级DCSS就能通过三次点火,花几个小时的时间把卫星送到GEO。

美军说好啊,这就是我想要的服务。从公开的资料看,也就美军经常玩GEO直送任务。

ULA当然也不含糊,能把6吨多的卫星直送GEO的Delta IV Heavy前些年一次任务报价4.4亿美元,美军只能捏着鼻子认了。谁让他真香啊。

马斯克看了眼都绿了。不就是多次点火、精确调姿吗?我搞booster回收的时候这些技术都验证成熟了啊,这钱我不能挣吗?通知工程师赶紧996,发展GEO直送入轨技术。

SpaceX的人一桶胡整就把方案搞定了,外观最大的变化是在第二级涂了一圈银色,长时间在太空时吸收太阳光给煤油燃料保温。

挣钱的机会终于来了,马斯克按照ULA3折也就是1.3亿的价格报给了太空军。太空军一看,好家伙,这价格没法拒绝。加上从GPS III任务开始,太空军越来越认可猎鹰火箭的可靠性。买!

2022年11月1日和23年1月15日,两次太空军GEO直接入轨任务圆满成功。双侧booster 均成功回收。

那这次为何三个booster 全抛了?

实际上回收booster 的减速和返回等操作需要消耗不少的燃料。对于Falcon Heavy来讲,三个booster全回收、回收两个和均不回收的运载能力有很大不同。

两次太空军的任务卫星都重3.7吨,可以回收俩。而ViaSat-3本身就6吨多,考虑到一定的冗余,就只好全消耗了。

Falcon Heavy的第一次商业任务Arabsat-6A卫星虽然也6吨多,但没有送到GEO,而是放在GTO,卫星自己爬了17天到预定轨道。这次任务尝试回收3个booster,因为海况恶劣,中间的回收失败。

对了,把卫星送到GEO的第二级由于轨道过高,再也回不到地球了,他们用尽最后一点燃料爬高到更高的坟场轨道,永远呆在那里。

美国见闻,SpaceX第6次重型猎鹰发射背后的故事。有网友专业角度分享:27台梅林发动机推着猎鹰重型火箭响彻云霄,在发射
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