• 400-083-9969

“星链”七发:四手箭,首用网捕旧罩


【综合消息】太空探索公司4月22日在卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心采用“猎鹰”9-1.2型火箭发射了“星链”低轨宽带星座的第7组共60颗卫星,任务代号“星链”6。火箭于美东部时间15时30分(北京时间4月23日3时30分)点火起飞,约15分钟后星箭分离。发射原定4月16日进行,后被推到4月23日,但随后又出于发射和回收天气条件的考虑提前了一天。太空探索公司还在临射前宣布把发射时间前提7分钟,但并未解释原因。

这是卡纳维拉尔角今年的第9次发射。本次发射是在全球新冠肺炎疫情依然很严重的情况下进行的,表明卡角发射活动虽然节奏有所放缓,但并未完全停下来。不过,那里的部分发射已被推迟,其中包括太空探索公司的至少两次发射。“猎鹰”9原定3月30日在卡角发射阿根廷一颗雷达遥感卫星,但由于与疫情相关的旅行和工作限制,阿方官员已要求推迟发射。另外,美国天军4月7日证实,为保证发射队伍不暴露给新冠病毒,“猎鹰”9原定4月29日进行的下一次GPS卫星发射将至少推迟到6月30日。有媒体4月6日报道说,太空探索公司有6名员工病毒测试结果为阳性。

在3月份的上次“星链”专发任务中,“猎鹰”9第一级有一台发动机过早关机,尽管火箭最终还是利用其性能储备成功地把卫星送入了预定轨道。该公司随后对这起事故展开了调查。NASA和美国天军也参与了调查工作。NASA局长布莱登斯坦 4月9日称,工程技术人员对那起过早过机事故已有了“不错的认识”,预计问题不会影响“载人龙”飞船下个月的载人首飞。太空探索公司首席执行官马斯克射前发推称,问题系因有“少量”异丙醇清洗液积存在一个“传感器死角”内。他说,这些清洗液在飞行中点火,导致发动机过早关机。该公司担任本次发射网播解说的人员莱昂斯称,本次发射所用火箭未采取这道清洗程序。

3月份的上次“星链”发射是太空探索公司首次让同一枚第一级火箭第5次参加发射,只可惜那枚箭在尝试进行落船回收时失败。本次发射所用第一级编号为1051.4,此前已飞过3次,分别是去年3月在卡角发射执行不载人首飞任务的“载人龙”飞船、去年6月在范登堡空军基地发射加拿大3颗雷达遥感卫星和今年1月29日在卡角执行“星链”第4次组网发射任务。这枚箭在本次发射中再次成功进行了落船回收。

本次发射还再次使用了此前用过的旧整流罩。这是太空探索公司第三次采用旧罩进行发射,也是其首次复用采用网捕方式回收的整流罩。本次发射所用整流罩曾参加了去年8月以色列“阿莫斯”17通信卫星的发射任务。太空探索公司装有一张大网的“特里女士”整流罩回收船在那次发射中成功捕捉到了整流罩两个半罩中的一个,而另一个半罩则是从海水中捞上来的。前两次旧罩复用采用的都是从海水中捞出的整流罩。迄今的3次旧罩复用执行的都是太空探索公司自家的“星链”组网任务。

本次发射还要再次尝试对两瓣整流罩同时进行网捕回收。太空探索公司在“重型猎鹰”火箭去年6月的一次发射中利用“特里女士”回收船首次成功实现了整流罩网捕回收,捉到了一个半罩。它随后又为名为“奇夫女士”的第二艘船配备了相关装备,以期对两个半罩同时加以网捕回收。不过,两艘船迄今的网捕行动总体上胜算不大。“特里女士”此前网捕到了至少3瓣整流罩,而“奇夫女士”应仍是一无所获。马斯克曾表示,对于整流罩回收和复用来说,别沾海水非常重要,因为含盐的海水腐蚀性很强,会加大翻修工作量。但他也曾表示,让整流罩在海水中“稍游会儿泳”没关系。

“星链”项目一期拟在550公里、倾角53度的轨道上部署1584颗卫星。美国联邦通信委员会(FCC)2018年批准太空探索公司在Ku、Ka和V波段频率上运营近1.2万颗“星链”卫星。该公司去年向国际电联表示,它可能会申请在低地轨道再增设多达3万颗宽带卫星,使“星链”编队卫星总数达到4.2万颗。不过,该公司称,其星座规模的扩大将看需求情况。


“星链”网络卫星分布效果图

太空探索公司已几次调整“星链”网络架构。该公司4月17日又向FCC提交了一项申请,提出要让更多卫星在低于FCC此前批准的轨道上运行。一期1584颗卫星的轨道并不会有变化。按FCC此前批准的方案,后续2825颗二期卫星将部署到1110公里到1325公里的高度上,轨道面倾角为53.8度、70度、74度和81度。新提出的调整方案拟让二期Ku和Ka波段卫星全都采用高度在540公里到570公里之间、倾角为53.2度、70度和97.6度的轨道。申请共涵盖4408颗卫星,比该公司此前架构下所设想的少了一颗。

太空探索公司在申请中说,调低轨道将会让卫星距消费者更近,让该网络“能够向欠缺服务的美国人提供可与以往只能在城市区域享受到的服务相媲美的低时延宽带服务”。该公司说,此项调整还将改善“星链”在极区面向美国政府用户的服务,并能加快组网部署进度。轨道降低还有助于保证报废卫星能在更短的时间内再入。该公司称,轨道降低后,卫星信号功率水平也可相应降低,从而有助于达到降低对其它卫星和地面无线网络所造成干扰的要求。

这是该公司12个月里第三次请求FCC准许其调整已获批准的星座架构。去年4月批准该公司在更低轨道上运营1584颗卫星的请求后,FCC去年12月又批准了其另一项请求,即要把550公里高度卫星的轨道面数量增至原方案的3倍。太空探索公司称,那项调整可加速“星链”实现美国本土覆盖的进程。

“星链”卫星调低后的轨道区域空间交通更加繁忙。太空探索公司称,“星链”卫星能够主动实施机动,以防同其它在轨物体相撞,而且它还会公布本方卫星的轨道数据,以让其它运营商也能够实施避撞机动。

“星链”卫星在较低的轨道上亮度会更高,而这可能会招致天文学家的反对。但太空探索公司称,调低轨道对天文学家也有好的一面,因为卫星处在地球阴影内、从而不被阳光照到的时间会变长。另外,轨道调低后,一次能看到的卫星数量也可减少。

太空探索公司已表示,其利用“暗星”开展的降低反射率实验取得了一定效果。“暗星”是今年1月发射的涂有深色涂料的一颗“星链”卫星。该公司在4月17日提交的申请中说,它还正在“制定新的缓解举措,打算在未来数月内开展试验”。该公司正在研究的一项方案是给卫星加设能像遮阳伞一样展开的遮阳罩,以减少阳光反射。该公司说,它还将提供卫星跟踪数据,以让天文学家能够更好地协调其观测工作。

除本次调整申请所涵盖的约4400颗Ku和Ka波段卫星外,太空探索公司还打算往约345.6公里的轨道另外部署7500颗V波段卫星。

“星链”卫星在太空探索公司位于华盛顿州雷蒙德的卫星研制基地建造。这些平板式太阳能供电卫星单星重量为260公斤。本次发射瞄准近地点213公里、远地点367公里、倾角53度的一条轨道。卫星随后将利用自身的氪离子电推力器爬升到其工作轨道。包括试验型号,“星链”项目迄已发射了422颗卫星。太空探索公司此前已完成了6次“星链”专项组网发射任务,每次携带60颗卫星。该公司称,“星链”宽带服务实现全球覆盖共需进行24次发射,但其在通过12次发射把约720颗卫星送入轨道后便可向包括加拿大和美国北部在内的部分地区提供中期水平的服务。该公司在最新提交的调整申请中说,“星链”网络仍可在年内开始为美国消费者提供服务。

本次发射是在也张罗着要建低轨宽带星座的一网公司3月27日宣布在美申请破产保护后进行的。马斯克3月9日在华盛顿2020年卫星大会上发表演讲时便表示,以往有过一些公司试图建低轨通信大星座但却陷入短暂或永久破产境地的先例,而这是太空探索公司所要避免的。他说:“终于有家公司没破产将会是一大进步。”铱公司、全球星公司、轨道通信公司和特里德西克公司全都在约20年前经历过破产,尽管只有特里德西克一家最终未能重新活过来并部署第二代星座。

马斯克当时还说:“‘星链’将有效地为3%或4%最难覆盖的用户提供服务,包括眼下连接性很差或干脆就上不了网的人们。”他还表示,太空探索公司无意与成熟的电信厂家去竞争。太空探索公司尚未公布其消费级服务的价位或网速,但马斯克已在有意地吊潜在用户的胃口。他说,“星链”上网服务时延将很低,“我们正在瞄准的是20毫秒以下”,玩快速反应型视频游戏没问题。