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新模式诞生:“电子”小运载第一级半空抓取回收成功
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2022.05.03 北京

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    【综合消息】火箭实验室公司的“电子”小运载5月3日在新西兰北岛玛希亚半岛欧尼努伊站实施了一次拼单发射,发射了各类客户的34颗微小卫星。火箭于惠灵顿时间10时49分52秒(北京时间6时49分52秒)点火起飞。卫星部署定于约1小时后开始进行。

    这是“电子”火箭的第26次入轨发射。代号为“去而复归”(There and Back Again)的本次发射任务最引人关注的一个环节是要首次尝试由直升机对下落中的火箭第一级进行半空中抓取回收。火箭实验室现已证实,直升机于火箭起飞约15分钟后成功抓到了火箭,为实现其火箭复用目标迈出了一大步。

     火箭实验室正致力于让两级“电子”火箭能够部分重复使用,所采取的思路是在发射后由直升机从半空中抓取下落的火箭第一级。它此前已利用一级复制品成功进行了多次直升机捕获,还开展了广泛的降落伞试验,并在第16、第20和第22次任务中成功地从海上回收了“电子”第一级。

    按照计划,起飞前约1小时,火箭实验室要把一架定制的西科斯基S-92直升机派到距新西兰海岸约280公里的捕获位置。火箭的两级会在发射约2.5分钟后分离;第二级要继续送卫星入轨,而第一级则会飞返地球。

    由碳纤维制成的第一级要在太平洋上空约13公里高度上打开减速伞,然后再在约6公里的高空展开更大的主伞。降落伞会把下落速度降到直升机能够应付的约36公里/小时。直升机届时要飞过去,并尝试用装在一根长杆末端的钩子钩住伞绳。它随后要把火箭送到一艘回收船上,由后者运回到陆地,以进行分析,包括评估是否适于再次使用。

    火箭实验室首席执行官贝克在公司4月5日就本次回收尝试所发消息中说,“尝试在火箭落向地球过程中将其抓住并非易事。我们这绝对算是在穿针引线,但我们的DNA中有通过此类复杂作业来突破极限的基因”;“在向让'电子 ’成为首款可复用入轨型小运载并为客户提供更易得的发射服务的最终目标迈进之际,我们希望从这次任务中学到很多东西”。贝克此前曾表示,一级复用不仅会降低发射成本,还将让公司能大大提高发射频度,减小高密度发射对火箭生产的压力。

    火箭实验室的“电子”火箭回收策略与太空探索公司对“猎鹰”9火箭采取的思路全然不同。“猎鹰”9已在经常性地开展陆地或船上推进式垂直着陆。两者的不同要归因于火箭大小:“猎鹰”9要比“电子”大得多,从而能装载足够多的燃料,以在执行完发射任务后留有实施回收动作所需的燃料量。

    半空抓取回收可避免让火箭落入海中,消除在盐水中溅落造成的设备腐蚀或损坏风险,简化为让火箭适于再次使用而需开展的翻修工作。为了实现半空抓取回收,火箭实验室在箭体上加覆了亮闪闪的防热涂层,以更好地进行再入加热防护。

    火箭实验室还正在研制名叫“中子”的一型更大的火箭。那个型号从一开始就按部分重复使用来设计。贝克说,“中子”的第一级将走“猎鹰”9的路线,采取有动力垂直着陆方式。“中子”预计将在2024年首飞。

    本次发射携带的34颗卫星是:

    1~3)“E空间”1~3,由卢旺达支持的巨型星座创企E空间公司的技术验证卫星,旨在考核该公司拟建宽带网络所需系统和技术,重量等情况暂不详。该星座将采用横截面比其它巨型星座小得多的卫星,以降低在轨碰撞风险。E空间公司已通过卢旺达就“可能超过10万颗”卫星提交了频率申报材料,其后续组网卫星将会捕获因太小而无法跟踪到的碎片,并使其离轨,从而保证空间环境的可持续性。本次发射的验证星不含这一能力。

    4)“布列塔尼侦察轨道器”(BRO)6,法国创企无形实验室公司(UnseenLabs)BRO海上监视用频谱监测与电磁情报服务星座卫星,为6U立方星,重6公斤。

    5)“曙光星”(AuroraSat)1,又名“飞行物”(The Flying Object),芬兰曙光推进技术公司1.5U立方星技术卫星,将验证该公司的水电阻电热式推力器和展开式等离子体制动技术,以为小卫星带来高效推进和离轨能力,重约2公斤。

    6)“丰裕”(Copia),新西兰创企Astrix航天公司1U立方星技术试验卫星,用于在轨试验面向立方星等小卫星的高性能太阳能发电系统,重约1公斤。

    7~30)“太空蜜蜂”(SpaceBEE,全称“太空基础电子组件(BEE)”)(24颗),蜂群技术公司0.25U立方星双向通信与数据中继卫星,各重0.25公斤。蜂群技术公司拟建设由150颗卫星组网的星座。该公司去年8月被太空探索公司收购,成为其全资子公司。

    31)“独角兽”(Unicorn)2,苏格兰袖珍立方星制造商阿尔巴轨道公司3p袖珍立方星技术卫星,重量不到1公斤。所谓袖珍立方星是指边长各为5厘米的卫星,其单体(1p)尺寸只有1U立方星的1/8,重量只有零点几公斤。“独角兽”2载有光学夜间成像有效载荷,用于监测全球各地的光污染。夜间卫星图像又称“夜光”数据,对于掌握人类活动情况十分重要,可用于跟踪城市化和社会经济动态、评估武装冲突和灾害、调查渔业捕捞、评估温室气体排放和能源使用情况以及分析光污染及其对健康的影响。

    32)“我的雷达”(MyRadar)1,美国Acme AtronOmatic公司的1p袖珍立方星技术卫星,重0.25公斤。起家于德国的这家公司是“我的雷达”(MyRadar)天气app的开发者,拟建设一个最终将由250颗乃至更多颗卫星组网的天气数据星座,而“我的雷达”1卫星将测试星座要用的设备。

    33~34)TRSI-2和3,Acme AtronOmatic公司的1p袖珍立方星技术卫星,将用来测试该公司研制的低分辨率相机,重0.25公斤。

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