发射到2.2万公里太空:SpaceX这次的火箭真牛

北京时间5月6日下午,马斯克的SpaceX公司再一次成功回收了猎鹰9号火箭,并且成功将日本JCSAT-14通信卫星发射到了距地面2.2万公里高度的地球同步转移轨道(GTO)。

由于此前猎鹰9号的任务主要是向位于近地轨道(LEO)的国际空间站(ISS)运送补给品,此次发射与之前有很大的不同,所以SpaceX宣称此次回收火箭的任务的难度相比前几次难度会更大。

自从2010年航天飞机全部退役之后,美国政府就没有能够向国际空间站运送补给品的工具了,当时只能依赖俄罗斯的联盟号飞船;但也正是因为航天飞机的退役,俄罗斯就开始大幅提高联盟号飞船的报价。

为了不被俄罗斯人卡脖子,美国国家航空航天局(NASA)也留了后手,那就是依靠民间航天公司提供的外包服务,获得这项外包合同的就有马斯克的SpaceX公司,以及另一家“轨道科学公司”。

SpaceX公司的主力产品猎鹰9号相比以往的运载火箭有个最大的进步,它可以部分回收火箭箭体(主要是第一级箭体)。

马斯克宣称这一技术能够大幅降低运载火箭的发射成本,但到今天为止,他的回收也有一定的成功率,特别是海上平台回收时发生过多次失败爆炸。

此外,其回收的箭体并未见到重复使用过,马斯克自己也说过目前还不会重复使用。

与此同时,另一位美国企业家贝索斯(亚马逊CEO)也一直在投资可回收火箭的研发。他的New Shepard火箭已经成功进行了多次发射和回收,回收的箭体还实现了重复使用,再次上天并成功回收。

当然,这两家公司的火箭在飞行高度和用途上有很大不同。New Shepard能达到的高度只有100公里,贝索斯给它规划的用途是给富人用做太空旅游,而猎鹰9号是实打实的运载火箭(第一级箭体的分离高度是100公里左右),能发射卫星和飞船,未来重型猎鹰9号还会用来发射火星飞船。

OK,背景介绍到这里,我们看看今天猎鹰9号这次发射与以往有何不同。从猎鹰9号的发射任务列表来看总共进行过24次发射,任务内容主要有两大类,一是向国际空间站运送补给品(吃的、穿的、用的),二是为一些商业公司发射商用卫星。

其中国际空间站的平均轨道高度是离地面350公里(LEO)左右,其他商业卫星既有LEO也有GTO(地球同步转移轨道)。

陆上和海上平台成功回收的前两次,猎鹰9号担任的都是向国际空间站运送补给,属于近地轨道发射任务。

5月6日这次成功回收,是一次地球同步转移轨道发射任务(高度达到2.2万公里),其荷载JCSAT-14卫星的重量达到3.5吨。因此,SpaceX公司强调此次回收的难度更大,因为轨道高度更高,需要更高的飞行速度,第一级箭体(也就是唯一能回收的部分)返回时的路径更远。

尽管有这些困难,SpaceX还是成功了,当然是值得庆贺的。

不过,网友们也要分清这些话的实际意思。猎鹰9号是一个两级运载火箭,只有第一级才能回收,它与第二级(也就是真正最终把卫星送到2.2万公里轨道的部分)分离时,也和往常一样是在距地面100公里左右的位置,然后就开始返回地面的回家之路了。所以,这次回收的难度是大了一些,但是大的程度绝对没有350:2.2万那么夸张。

至于LEO地球近地轨道和GTO地球同步转移轨道的差距,我们可以从下图清楚看出来:

上图中心位置紫色ISS(国际空间站)所在的小圈就属于LEO,而外围的COMPASS(北斗导航卫星)所在的黄色大圈轨道就是GTO。

图中地球的直径也是按真实比例来的,可以看到LEO和GTO的巨大差别了吧。

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