SpaceX第四次一箭十星发射新一代铱星

SpaceX第四次一箭十星发射新一代铱星

美国太平洋时间2017年12月22日17点27分，美国SpaceX公司从加利福尼亚州范登堡空军基地的SLC－4E号工位用一枚复用型猎鹰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）的第四批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控制实验。就在本次发射之前61秒，在太平洋的另一边，日本刚刚成功发射了其H－IIA火箭。

本次发射的是铱星通信股份有限公司二代铱星新一代星座里的第四组卫星。铱星通过一个低地球轨道星座提供全球移动卫星通信。第一代铱星星座总成本约50亿美元，由于客户增长缓慢，直到全部卫星入轨都无法提供像样的服务，直接导致了原始运营方铱星SSC公司在1999年破产。本来资助该项目的摩托罗拉公司已准备令整个星座脱轨，但2001年，铱星卫星有限公司（即后来的铱星通信公司）成立，用2500万美元买下了原公司的部分资产，这个项目才起死回生。

为了提供全球通信，铱星星座使用6个轨道平面，每个平面部署有11颗运营卫星。除了66颗运营卫星外，还有更多的卫星作为在轨备份星。一代铱星的部署从1997年直到2002年，它们基于洛克希德．马丁公司LM－700A卫星总线研制，质量689千克，总共制造了98颗，其中95颗发射升空。虽然这些一代铱星的设计寿命只有8年，但目前在轨的一代铱星中，大部分都工作了18年，有的甚至工作了20年以上。

新一代铱星由泰勒斯．阿莱尼亚航天公司与轨道科学ATK公司合作生产，它们将全面取代一代铱星通信卫星，完成星座现代化。2017年1月第一批10颗新一代铱星发射升空，接着在2017年6月和2017年10月，又有两批新一代铱星被成功发射，使得目前在轨的二代铱星总数达到30颗。与此同时，铱星通信股份有限公司已经开始退役老旧的一代铱星。截止2017年11月初，一代铱星中服役时间最久的是10号、12号与13号，它们是在1997年6月由一枚俄罗斯质子－K火箭从拜科努尔航天发射场发射入轨的7颗一代铱星中的三颗。

所有新一代铱星都基于泰勒斯．阿莱尼亚航天公司的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。而铱星的竞争对手全球星（Globalstar）与O3b网络公司也采用了ELiTeBus卫星总线。虽然新一代铱星纸面寿命数据是10年，但铱星公司却对卫星服役15年感到乐观。每颗新一代铱星重860千克，携带有L波段与Ka波段通信载荷。铱星通过L波段用手机发送与接收数据，同时利用Ka波段在卫星至地面站、地面站至卫星、卫星至卫星间传输数据。其中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。

根据SpaceX公司与铱星通信股份有限公司签订的合同，前者将在8次猎鹰9火箭任务中为后者发射75颗星一代铱星。本次任务是该合同中的第四次发射，也是铱星任务中首度采用经过回收的火箭一级再次进行发射。此次猎鹰9运载火箭一级使用的芯级1036曾在2017年6月25日执行过第二批10颗新一代铱星的发射。

SpaceX公司的猎鹰9火箭采用部分可复用设计。在主任务允许的情况下，其一级分离后可以动力返航，选择回到地面着陆场或是降落在海面回收平台上。在2017年6月的任务中，猎鹰9火箭的一级降落在了太平洋上一艘名为“请看说明书”的无人海上回收平台上。芯级1036是Block 3型，这是一种早期型一级，大多数Block 3型一级只飞行两次，目前已被更强大的Block 4型所取代，所以，SpaceX公司决定在本次任务中不尝试再度进行回收。既然本次任务不进行回收，那么箭体上自然也没有安装折叠式着陆支架，可是有照片却显示火箭上装有返航用的格栅翼，这说明SpaceX公司试图利用箭体进行可控海上降落测试，SpaceX公司曾在猎鹰9火箭早期任务中多次进行过这种测试，主要用于检测其着陆前的程序。

这次发射似乎也包括火箭整流罩回收尝试，一艘名为史蒂文先生（Mr Steven）的回收船在周四离开了洛杉矶港，前往墨西哥沿岸的瓜达卢佩岛。这艘船装有四条机械臂，可能会展开一张网来托住整流罩。整流罩用于火箭发射过程中保护载荷，它是SpaceX公司的下一个回收复用部分。

2010年首飞的猎鹰9是一种两级火箭，包括一个可复用的一级，和一次性的二级。目前，火箭的两级都采用RP－1煤油燃料和超冷液氧氧化剂。此次任务是猎鹰9火箭的第46次发射。

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。

在第四批新一代铱星升空前61秒，一枚日本H－IIA火箭刚刚发射了GCOM－C气候研究卫星，这可能创下了全球轨道发射最短间隔纪录（之前的纪录存在82秒±30秒的误差）。

之前不确定的纪录来自于1960年8月18日的两枚索尔火箭，但其中一次的准确发射时间没有公开。第一枚索尔DM－18阿京娜－A火箭从范登堡空军基地的75－3－4工位（后来的SLC－1W）升空，将发现者14任务送入轨道。发现者14是一颗锁眼－1型成像间谍卫星，它也世界上第一颗成功的成像间谍卫星，其在过境苏联时拍摄的胶片通过胶卷舱返回地球。该卫星发射时间是协调世界时19点57分08秒。当天的另一次发射，采用的是一枚索尔DM－21艾布尔－星运载火箭，它携带有一颗美国陆军的信使（Courier）通信卫星，该火箭在起飞后约150秒爆炸，发射失败，其发射时间被纪录为协调世界时19点58分，由于更详细的时间不能确定，所以这两枚火箭的发射可能差了最少52秒，最多112秒。

而最短的两次成功轨道发射间隔是330秒（带30秒误差），也就是大约5到6分钟。这两次发射发生在1977年9月16日，在协调世界时14点25分，一枚从拜科努尔航天中心发射的苏联旋风－2型火箭，携带着雷达成像海洋侦察卫星宇宙952（Kosmos 952）成功入轨。在协调世界时14点30分，一枚苏联联盟－U火箭从普列谢茨克航天中心发射升空，它将天顶－4MKM照相侦察卫星宇宙953（Kosmos 953）成功送入轨道。

本次发射是SpaceX公司2017年的最后一次轨道发射，巧合的是，该公司全年的首射也是以一箭十星发射新一代铱星开始，它也是SpaceX公司自2016年9月1日AMOS－6卫星发射台静态测试发生爆炸事故后的第一次发射。再加上另两次铱星任务，SpaceX公司在2017年一共执行了4次新一代铱星发射，还向国际空间站发射了4艘龙货运飞船，为客户发射了7颗地球静止轨道商业通信卫星，为台湾发射了一颗地球遥感卫星，为美国国家侦察办公室（NRO）发射了一个绝秘载荷，为美国空军发射了一架X－37B太空飞机。

范登堡空军基地的下一次发射将由联合发射同盟（ULA）执行，届时一枚德尔它IV中型＋（5，2）运载火箭将为NRO发射绝密任务NROL－47，目前有猜测，那将是一颗黄玉雷达成像间谍卫星。