Inmarsat-5 F4升空
Inmarsat-5 F4升空


当地时间2017年5月15日19点20分,美国SpaceX公司从佛罗里达州肯尼迪航天中心的LC-39A号工位用一枚猎鹰9FT(全推力型运载火箭),将英国移动卫星运营商国际海事卫星组织(Inmarsat)的Inmarsat-5 F4通信卫星成功送入预定轨道,由于卫星过重,所以本次任务不涉及一级降落回收。
Inmarsat-5 F4是国际海事卫星组织用以支持其全球快达移动卫星宽带产品的四颗大功率通信卫星中的最后一颗。创建于1979年的国际海事卫星组织,作为一个政府间合作伙伴,它为海事用户们提供卫星通信服务。1999年,总部位于英国伦敦的国际海事卫星组织被私有化,该公司除了继续为海事和航空用户们提供公共服务业务外,该公司目前还提供全球宽带与通信服务。


四颗Inmarsat-5卫星由波音公司研制,基于其BSS-702HP卫星总线,每颗卫星携带有89部Ka波段转发器,设计寿命15年。预想原星座包括三颗卫星,2010年,波音获得了这三颗卫星的合同。
2013年12月,根据与国际发射服务公司(ILS)达成的协议,一枚俄罗斯质子-M/微风-M火箭将Inmarsat-5 F1通信卫星送入了轨道。然后在2015年2月与8月,质子火箭又将Inmarsat-5 F2与Inmarsat-5 F3分别发射入轨。
2013年,波音获得了Inmarsat-5 F4卫星合同,该星将作为一颗替换星,以备万一前三颗Inmarsat卫星中有一颗发射失败,或者作为出现故障卫星的在轨备份。2014年,国际海事卫星组织与SpaceX公司签署协议,后者获得发射其欧罗巴卫星(EuropaSat)的合同,与此同时也获得了发射Inmarsat-5 F4与Inmarsat-5 F6的可选合同。
尽管猎鹰9重型火箭的开发延期,导致国际海事卫星组织将欧罗巴卫星合同转给了阿里亚娜5火箭(计划在今年6月底发射),但与SpaceX公司敲定了用猎鹰9而非猎鹰9重型火箭发射Inmarsat-5 F4的合同。
Inmarsat-5 F4重达6.07吨,接近于猎鹰9的最大地球同步转移轨道运载能力。为了发射该卫星,SpaceX公司的全推力型猎鹰9火箭没有采用一级回收型配置,以便充分发挥其性能将卫星送入轨道。执行本次任务的猎鹰9FT火箭没有安装折叠式着陆支架与格栅翼,火箭一级的所有推进剂都用于推动载荷。2014年签订的Inmarsat-5 F4发射合同,使用猎鹰9而非猎鹰9重型可谓有相当的预见性,因为2015年底经过升级后的猎鹰9才具备发射该卫星的能力。
这种升级型的猎鹰9就是全推力型猎鹰9(猎鹰9FT),也被称为猎鹰9 v1.2,它是猎鹰9系列运载火箭中的第3个主要型号。这个系列中最早的型号是猎鹰9 v1.0,2010年6月该火箭首飞,成功执行了龙飞船模拟配重发射任务。从第6次发射开始,SpaceX公司引入了猎鹰9 v1.1型火箭,该火箭有着更长的第一级与第二级,发动机从默林(灰背隼)1C升级成了默林(灰背隼)1D,一级发动机的布局也由“井”字形变成了八角形。
性能的提升,使得SpaceX公司可以开始实验火箭一级着陆回收。2015年1月,一枚执行龙货运飞船CRS-5任务的猎鹰9火箭首次尝试了一级海上平台(自主空港无人驳船/ASDS)回收,但火箭一级因为耗尽了液压油,结果在降落时坠毁。当年6月,执行CRS-7任务的一枚猎鹰9 v1.1火箭因二级液氧贮箱内的一个复合材料压力容器(COPV)结构失效,导致发射失败。2015年12月,猎鹰9火箭恢复发射后的首射由全新的猎鹰9FT火箭执行,它有着更长的一级与二级,以及使用密度更高的超冷液氧,以此加大了装载的氧化剂量,在此任务中,猎鹰9FT的第一级成功着陆在了名为1号着陆区(LZ-1)的东海岸地面回收设施,之后多次在海面平台和地面设施成功进行了一级回收。今年3月,猎鹰9FT在成功执行SES-10卫星发射任务时成为了首枚采用回收后复用一级的火箭。
全推力型猎鹰9火箭可在大多数发射任务中进行一级回收,而不管是低轨或低重量载荷任务下返回地面发射场,还是更高性能(比如地球同步转移轨道任务)要求下的海面平台回收。但Inmarsat-5 F4的太重,类似于今年3月的回声星23任务那样,火箭必须全力保证载荷入轨,这样不会有多少额外余量提供给着陆。由于不需要负担着陆,所以猎鹰9FT将打一个超同步转移轨道,比起传统的地球同步转移轨道任务,这种轨道有着更高的远地点,如此一来,可以减少卫星进入地球静止轨道所消耗的燃料。
SpaceX公司的下次发射将在今年6月,届时一枚猎鹰9FT火箭将向国际空间站(ISS)发射美国国家航空航天局(NASA)的龙货运飞船任务CRS-11。


