SpaceX第三次一箭十星发射新一代铱星,完成火箭一级海上回收
SpaceX第三次一箭十星发射新一代铱星,完成火箭一级海上回收




美国当地时间2017年10月8日5点37分,美国SpaceX公司从加利福尼亚州范登堡空军基地的SLC-4E号工位用一枚猎鹰9FT(全推力型运载火箭)将美国铱星通信股份有限公司(Iridium Communications Inc)的第三批10颗新一代铱星通信卫星送入了预定轨道,并成功完成了火箭一级海上回收任务。本次任务距SpaceX公司在9月26日发射X-37B太空飞机还不到一个月,是SpaceX公司与铱星通信股份有限公司签订的八次新一代铱星发射合同中的第三次,该合同包含有75颗卫星的发射。
铱星使用一个位于低地球轨道的大型卫星星座为全球提供移动卫星通信服务。第一代铱星星座由铱星SSC公司开发,后来得到摩托罗拉公司支持。之所以被命名为铱星是因为原计划整个星座包括77颗卫星,而77正是金属铱的原子序数,但后来方案被减少到66颗卫星,它们被部署在6个轨道平面上,每个轨道平面11颗卫星。第一代铱星卫星设计寿命为8年,但其中一些已在轨运行了超过20年,而运行时间最短的也已在轨超过15年。
总计有95颗一代铱星发射升空,其中60颗卫星,5颗一组由波音公司的德尔它II(采用7920-10C重型配置)火箭从范登堡空军基地发射升空,其中前11次发射是初始星座部署,第12次发射是2002年进行的补充发射。另有21颗铱星由加Blok DM2上面级(Blok DM-5的商业型号)的俄罗斯质子-K型火箭以七颗一组方式从拜科努尔航天发射场发射。剩下的老一代铱星都以成对方式发射,其中有6对由中国长征2C/SD火箭从太原卫星发射中心发射。长征2C/SD是长征2C的一个三级型号,专门用来执行铱星发射任务。最后两对老一代铱星由俄罗斯的罗克特/和风-KM上面级于2000年和2002年发射,其中最后一次用于补充星座中的卫星。
通过使用低地球轨道,铱星能够为客户提供比地球静止轨道卫星通信更少的延迟,也不需要安装大型天线。这种模式的缺点是需要大量卫星提供持续覆盖,而且在公司向客户提供服务前,这些卫星必须在轨做好准备。由于星座的建设成本太高(估计约为50亿美元),加上运营成本与低于预期的客户数量,导致铱星SSC公司在1999年破产,此时该公司的卫星服务才开始一年多。
面对着公司破产和摩托罗拉公司准备令整个星座脱轨的严峻局面,一家新成立的铱星卫星有限公司(即后来的铱星通信公司),用2500万美元买下了原公司的部分资产,从那时起,该公司获得了成功,目前他们正用一个30亿美元的项目来替换第一代铱星以保持这种成功。铱星通信公司选择泰勒斯.阿莱尼亚航天公司作为第二代铱星星座项目的主承商,计划被命名为新一代铱星,它基于泰勒斯.阿莱尼亚ELiTeBus-1000卫星总线,此总线衍生自普罗透斯卫星总线,使后者的寿命提升至少10年,所以也被称为延寿总线,铱星通信公司希望新一代铱星星座能够在轨工作15年,他们已订购了81颗新一代铱星,其中包括运营卫星、在轨备份星以及可在必要时发射的地面补充星。


这些卫星的总装工作在美国由轨道科学ATK公司执行。每颗新一代铱星卫星质量860千克,其通信系统采用L波段进行客户手持设备的数据发送与接收,而Ka波段转发器则在固定地面站与星座中其他卫星间建立通信。Ka波段转发器提供的星间交联能力允许航天器在没有中间地面站进行数据上传与下行的情况下进行路由呼叫,从而减少了客户呼叫的延迟。此外,作为有效载荷搭载联盟(Hosted Payload Alliance,通过将部分军事有效载荷安置在商业卫星上,降低太空和其他项目的国防开支的一个商业同盟)的成员公司之一,每颗铱星卫星搭载有高达54千克的额外有效载荷,通过卫星分配的90至200瓦公率,它们可以利铱星星座直接通信。全部新一代铱星都装有广播式自动相关监视(ADS-B)接收机,这是一个铱星公司与加拿大政府间的合作项目,旨在建立一个全球范围内的空中交通监视系统。所有新一代铱星中有大约60颗携带有加拿大精确地球(exactEarth)有限公司名为精确检视-RT(exactView-RT)的载荷,它使用自动识别系统(AIS)接收机来收集和中继船舶跟踪信息。
本次发射的十颗卫星编号SV-107、SV-119、SV-122、SV-125、SV-127、SV-129、SV-132、SV-133、SV-136和SV-139。其中,SV-127原本是作为SV-100生产的,但后来改了编号。铱星通信公司已选择SpaceX公司使用猎鹰9型火箭发射75颗新一代铱星。此前,SpaceX公司已在今年1月和6月发射了第一批与第二批各十颗新一代铱星,本次发射后,今年还将有一次十颗新一代铱星的发射,而明年未定时间内将进行另三次发射,在确定时间的明年三月,5颗新一代铱星将与2颗NASA领导的国际团队研制的GRACE-FO重力研究卫星一同发射。
SpaceX公司用于发射新一代铱星的地区是加利福尼亚州范登堡空军基地的SLC-4E号工位,当地是原美国海军的阿奎罗角海军导弹设施的一部分,位于范登堡南部的一处海角。1964年7月,该设施与范登堡空军基地合并,该工位曾支持阿特拉斯SLV-3阿京娜-D火箭以及泰坦系列火箭的发射,包括泰坦III(23)D、泰坦III(34)D和泰坦IV。2005年10月,SLC-4E最后一次支持泰坦火箭的发射,总计有27枚阿特拉斯与41枚泰坦火箭从此工位发射。后来,SpaceX公司租下了SLC-4E,于2011年前拆除了以前泰坦火箭发射所需的设施,用以支持猎鹰9火箭的发射,此外,该公司还租用了当地的另一个工位SLC-4W,以将之转变为一处地面火箭着陆场。本次任务是SpaceX第6次从SLC-4E发射猎鹰9火箭。
此次任务是SpaceX公司第42次发射猎鹰9火箭,也是该公司今年的第14次发射。猎鹰9是一种两级运载火箭,均采用RP-1燃料和液氧氧化剂,火箭一级装有9部默林(灰背隼)发动机,火箭二级装有一部经真空优化的默林(灰背隼)发动机,它采用RP-1煤油燃料与液氧氧化剂。目前使用的是猎鹰9FT(全推力型运载火箭,也被非正式的称为猎鹰9 v1.2),它应用了密度更高的超冷液氧氧化剂,有着更加强大的运载能力。火箭一级9台发动机的布局呈八角形,设计上,视不同任务,这种一级可以飞返海面浮动回收平台或地面着陆场。猎鹰9也是除航天飞机外,唯一实现可复用性的发射载具。
SpaceX公司的下一次任务,目前计划在了周三,届时,一枚猎鹰9FT火箭将从佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射回声星通信公司/欧洲卫星全球公司(SES)的回声星-105/SES-11卫星,下一批新一代铱星的发射将不会早于今年11月。




