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猎鹰9号火箭再次尝试海上回收

SpaceX将再次尝试把猎鹰9号的一级火箭垂直着陆到大西洋上的一艘驳船上。图片来源:reddit.com

最最新消息:北京时间2月12日7点03分32秒,SpaceX的猎鹰9号火箭点火升空,顺利将深空气候观测站(DSCOVR)发射进入前往L1拉格朗日点的转移轨道。原定在海上驳船回收一级火箭的计划,由于大西洋面风浪太大,驳船无法维持平稳而被迫放弃。不过,一级火箭仍按预计计划返回并软着陆于水面之上。根据SpaceX创始人伊隆·马斯克的推特,火箭成功在水面上软着陆,精度在10米以内,并且保持竖直,如果不是因为遇到风暴,今天在驳船上回收火箭一级很可能就成功了。

最新消息:北京时间2月9日清晨的发射,因为美国空军的追踪雷达未能收到火箭信号而被推迟;2月11日清晨的发射,则因为发射地点风速过高而被推迟;目前下次发射时间暂定北京时间2月12日清晨7点03分。果壳网届时将继续对此进行图文直播。

SpaceX公司官方发言人表示,火箭回收小组已在美国佛罗里达州东海岸外的海域就位,等待当地时间2月8日星期天傍晚(北京时间2月9日星期一清晨)猎鹰9号火箭的再次发射,但是对于SpaceX公司第二次在海上平台回收一级火箭的尝试来说,此次发射的空间气象卫星对轨道提出更多的要求增加了火箭回收的不确定性。

今年1月10日,SpaceX在向国际空间站(ISS)成功发射货运补级飞船之后,一级火箭曾经尝试过在一艘经过改造的驳船上着陆,但最终并未取得完全的成功。SpaceX官方表示,他们已经对火箭进行了改造,期待这一回能够完美实现史无前例的猎鹰9号一级火箭的返回飞行。

SpaceX公司计划对火箭进行回收再利用,以此降低把人造卫星发射入轨的成本。此次实验正是为了实现这一宏大计划而进行的预演。

SpaceX负责任务保障的副总裁汉斯·克尼格斯曼(Hans Koenigsmann)谨慎地将火箭回收实验描述成此次发射的次要任务,首要任务当然是将美国国家海洋和大气管理局(NOAA)价值3.4亿美元的深空气候观测站(Deep Space Climate Observatory)发射到距离地球150万千米的L1拉格朗日点。

“在上次相当硬的着陆之后,我们已经做了一些调整,”克尼格斯曼说,他指的是1月10日那次不太成功的着陆。“我们修复了那些问题。”

那次硬着陆虽然导致火箭损毁,但火箭上的制导系统和发动机明显按设计发挥了作用,将14层楼高的火箭第一级引导到了足球场大小的一艘驳船上。不过,在猎鹰9号最后垂直降落的时候,用于驱动4个气动稳定栅格冀的液压油耗尽了。

SpaceX首席执行官伊隆·马斯克(Elon Musk)说,此次发射所用的火箭携带了“足够多”的液压油来修正这个问题。马斯克在推特上说,就算这次还是爆炸,也得换一个原因才行。

1月10日,SpaceX首次尝试在海上驳船回收火箭时,由于控制姿态的液压油提前耗尽,火箭没能顺利回收。图片来源:POCKN

“我们在着陆减速点火开始后不够就耗尽了液压油,”克尼格斯曼说,“就差了一点点。个人而言,我觉得在回收和再利用火箭这条道路上,上一次我们取得了巨大的成就。我根本没把它看成是失败。对我来说,这是只是发展过程中的一步而已。”

用于火箭着陆的那艘驳船在1月10日那次硬着陆中几乎没有损坏。克尼格斯曼说,这一无人着陆平台目前正停泊在卡纳维拉尔角东北方向约600千米的海面上。

按照美国空军发射气象官迈克·麦克阿立南(Mike McAleenan)发布的天气预报,着陆区域的天气应该是有利的。

目前的预报是以晴为主,能见度好,海浪高60-120厘米。麦克阿立南说,海面上有南风,风速大约10节(3级)。

卡纳维拉尔角的猎座9号发射地点,天气预报也近乎理想,天气适宜发射的可能性高达90%。

猎鹰9号一级火箭通常的降落过程需要发动机进行3次点火制动,但此次发射的特殊性要求SpaceX必须放弃其中一次制动。在一二级火箭分离后火箭第一级返回地球的过程中,一级火箭的9台煤油默林发动机中的一部分,不会再次点火3次,而是只会点火2次。

“火箭发射的轨道有不少不同之处,”克尼格斯曼说,“我们会进行一次再入点火和一次着陆点火。火箭第一级再入大气层的速度实际上会更快一些,这会……降低一点成功率。”

原本设计将火箭第一级送回佛罗里达的第一次点火,在此次发射任务中已经被省略了。

“原本我们还有一次点火,”克尼格斯曼说,“但这一回我们不能进行这次点火,因为它所要用到的推进剂会被主发射任务用掉。”

此次发射的时间被设定在美国东部时间2月8日下午18:10:12(北京时间2月9日上午7:10:12),猎鹰9号将从卡纳维拉尔角的40号发射平台升空。发射时间刚好在日落之后2分钟,将给美国佛罗里达州方圆数百千米地区的观众带来一场壮观的发射演出。

“一二级分离之后,我们会将第一级翻转180度,”克尼格斯曼说,“这次发射是在日落时刻,大概会很适合观看。天空的能见度可能会很好,你能够看到第一级翻转。然后,它会滑行一段时间,经过远地点,然后开始下落,这正是再入点火开始的时刻。”

火箭第一级最高将达到130千米的高空,从卡纳维拉尔角沿着大约70度的方位角(东北偏东方向)的一条拱形轨迹运行。

再入点火之后,火箭将以5马赫左右的速度再次落入大气层,利用空气摩擦进一步减速。一旦火箭速度降至每秒大约250米,并张开4个液压驱动的栅格翼,火箭第一级位于中间的那台发动机将最后一次点火,并展开4条长达21米的碳素纤维及蜂窝铝合金着陆腿。

克尼格斯曼说,它将在升空9分钟后抵达驳船。

技术人员将在距离驳船几千米以外待命,一旦火箭着陆成功,就会登陆驳船,用焊接的钢制蹄铁固定火箭,并排空火箭中剩余的推进剂及气体,然后将它运回佛罗里达州的杰克逊维尔港。

如果所有事情都按照计划成功完成的话。

工程师在猎鹰9号一级火箭上加装了4个栅格翼, 以增加火箭在回收着陆过程中的稳定性。但在1月10日的那次回收尝试中,控制栅格翼的液压油提前耗尽,导致着陆没有成功。图片来源:SpaceX

对于此次回收火箭的成功率,克尼格斯曼坚持采用马斯克在1月10日那次发射之前对着陆成功的预计,即50%。

“对我来说,我们已经修复了上次出现的一个问题,”克尼格斯曼说,“可能还有问题在等着我们。很明显,这是一件困难的事情,而且与此同时,(这次发射的)轨道要求也更加困难。”

他说,与1月10日的发射相比,一级火箭此次将要承受的气动压力将是上次的2倍。

猎鹰9号的下一次发射预定于2月27日,将把两颗通讯卫星送入静地转移轨道。将两颗沉重的通讯卫星送上较高位置的目标轨道,将耗尽猎鹰9号火箭第一级的几乎全部推进剂。SpaceX计划拆除火箭第一级上的着陆腿,不会尝试在驳船上着陆。

按照计划,SpaceX今年还有更多发射任务,能够再次尝试船上着陆。船上着陆成功之后,最终才会尝试在陆地上着陆回收一级火箭。

“这是一个循序渐进的过程,”克尼格斯曼说,“在接下来的一年,我们有足够多的机会尝试并且完善一级火箭着陆。”

与此同时,克尼格斯曼说,他希望公众能够更关注火箭发射升空的那部分,而非降落下来的那部分。

“不要从首要任务中分心,这一点非常重要。”(编辑:Steed

The End

发布于2015-02-08, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳。 如在其他平台看到此文章被盗用,请告诉我们(文章版权保护服务由维权骑士提供)

艾麦乐

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