史上最强火箭将开启高轨卫星组团发射时代
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史上最强火箭将开启高轨卫星组团发射时代

发布日期:2022-08-22 23:15    点击次数:105

航天界2022/08/19

第 385期

【综合媒体报道】8月18日,日本卫星运营商天空完美(Sky Perfect JSat)公司宣布,选择SpaceX公司的星舰(Starship)运载器,最早于2024年将其“超级鸟-9”(Superbird-9)卫星发射到地球同步轨道。 天空完美JSAT公司成为星舰第一个明确签署合同的用户。 天空完美公司没有透露“超级鸟-9”卫星的预期重量,但用于超级鸟-9卫星制造的空客公司OneSat平台的其他卫星预计约为3吨。

“超级鸟-9”是一种高通量卫星,安装有可配置、组合的有效载荷。 它将主要在日本和东亚地区提供Ku波段的广播和宽带任务,以满足移动通信和宽带互联网需求。

宙叔评论

星舰是什么舰?这是人类有史以来最庞大、运载能力最强、完全可重复使用的火箭。当然,这句话目前还是理论上的。业界都在等待它的入轨首飞,只有真正飞出地球大气层了,这些“最”才能从牛逼的设计变为成功的工程现实。

媒体上经常出现的“星舰”,是指飞了又炸、炸了又飞的星舰飞船原型机。它其实只是星舰运载系统的第二级或上面级。星舰运载系统由超重(Super Heavy)一子级和星舰飞船组成,SpaceX制造、测试了数十个星舰飞船原型机,其中7艘在2020年8月至2021期间进行了飞行测试。最后一次试飞的是一艘全尺寸的SN15原型机,飞至10公里高度后成功着陆。星舰有4种衍生型号——货物版、载人版、太空加油版和月球着陆版,能到地球轨道、月球和火星;在地球轨道上使用加油版星舰为飞行中的另一艘星舰补加燃料,它还能向其他地球轨道、月球和火星运送更大的有效载荷和更多人员。.

星舰系统虽然还没有首飞,商业合同已经签了,其中最瞩目的是NASA重返月球计划和日本富豪前泽友作的月球之旅。前者使用星舰系统运输美国宇航员从月球轨道登上月球表面,合同额高达约29亿美元;后者计划在2023年载人抵达月球轨道开展太空旅游,合同金额未知,想必也是天价。

今日新闻说的是用星舰发射人造地球卫星,属于其货物版。这应该是星舰对外公布的首个正式的商业卫星发射合同。此前,美国新兴的卫星通信公司AST SpaceMobile在2022年3月授予SpaceX公司两份“蓝鸟”卫星发射合同,第一份明确用猎鹰9号火箭发射, 法网情天但第二份发射合同比较含糊,可能是猎鹰9,也可能是星舰。更早前的2019年5月,SpaceX公司总裁兼CEO肖特韦尔建议,星舰可用于发射土耳其第二颗国产通信卫星,但这一提议并未明确落定到纸面上。这一次,天空完美公司明确地要在2024年用星舰发射其新的通信卫星,为这一巨无霸运载器的卫星发射业务开了个头。

能够去月球、火星的火箭拿来发射地球卫星,是不是杀鸡用牛刀?不。用星舰发射高轨卫星是非常有优势的。大型通信卫星多位于地球同步轨道(GSO)或地球静止轨道(GEO),目前全世界发射此类卫星,基本上都是先发射到地球同步转移轨道(GTO),卫星再爬升至工作轨道。例如,通常采用一箭双主星发射模式的通信卫星发射主力欧洲阿里安5火箭LEO运力高达20吨左右,仍然只能把卫星先送入GTO。在消耗大量燃料快速爬升和节省燃料慢慢爬升之间,卫星通常选择后者,要花费几个月才能从发射升空进入正式上岗。

然而,如果换成运力几何级增长的星舰,就不用费这个劲了。虽然其GEO运力尚未正式公布,参考它复用情况下150吨、一次性使用情况下300吨的LEO运力,执行送卫星直达GEO的任务轻轻松松,而且可以是批量化的。发射日本“超级鸟-9”这样几吨级的卫星,将实现一箭至少5到10颗主星的发射,或主星与其他卫星的拼单发射。这种“直通车”模式对于卫星方来说很有吸引力,既能让卫星尽快开展工作还节省燃料,是真正的多快好省。因此,日本“超级鸟-9”卫星与星舰的此次合作,意味着星舰将引领航天运载器进入直达GEO的大型高轨卫星批量发射时代。今天,低轨小卫星拼单发射已经常见,而高轨大卫星很快也能组团了。当然,高轨能发,低轨大批量更不在话下——SpaceX早就说了,要用星舰发射自家单颗星重达1.25吨的第二代星链卫星,理论值可以实现一箭100星。

日本“超级鸟-9”发射合同的执行日期是2024年。星舰现在还没首飞,到2024年来得及正式执行高价值的商业发射任务不?宙叔认为没问题。目前的星舰还处于原型机状态,上面级S24和一子级助推器B7都刚刚完成各自的地面静态点火试验与加压测试,正在进行堆叠合练。不过,在经历了长期的原型机研制和低空试飞之后,加了一子级助推器的星舰、特别是“33+6”(B7用33台、S24用6台改进后的猛禽发动机)动力系统不再有技术方面的瓶颈;按部就班完成更多的静态点火和加压测试以及箭体整体稳定性相关迭代测试之后,就可以达到入轨级试飞条件了。鉴于这些情况,日本天空完美公司应该有信心选择星舰在2024年完成发射其通信卫星。

小的愈小,大的愈大。全球航天创业公司的小运载争先恐后进入市场,现在要来一个巨无霸级的、通吃载人载物、覆盖地球月球火星的大火箭了。它不仅是私营航天系统中的翘楚,也是美国国家任务的担当。它的赴任将怎样进一步改变全球航天?一个新的时代就这样开启了。有人浑然不觉,有人摩拳擦掌,更多的我们庆幸自己能够围观、见证甚至部分参与和它相关的时空。更多的美好即将到来。

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