星链三发,星船受挫,SpaceX 的太空备忘录
星際穿越雖未到說走就走,但 SpaceX 已是太空「進擊的巨人」的化身。
當(dāng)「一箭60星」成為星際鏈路衛(wèi)星(Starlink)的代名詞,SpaceX 早已規(guī)劃好低軌寬帶星座的2020計劃。
只要再發(fā)射4到6次,全美用戶就有望率先享受到由衛(wèi)星寬帶提供的高速網(wǎng)絡(luò)。
SpaceX 的「新年第一發(fā)」鎖定在北京時間1月7日的上午10時19分,搭乘「獵鷹」9-1.2型運載火箭的60顆 Starlink 衛(wèi)星在美國卡納維拉爾空軍站執(zhí)行了第三次發(fā)射任務(wù),并在大約1小時后完成了星箭分離。
與此同時,飛赴中國上海的「太空狂人」馬斯克切換了身份,以特斯拉 CEO 的身份參加 Model Y 在華量產(chǎn)的啟動儀式。或許是沉浸在開年雙響炮的歡愉中難以自拔,在國產(chǎn) Model 3交付儀式上,他用一支獨創(chuàng)的「馬氏 Disco」舞動全場。
對比新造車的困頓,逐鹿太空只會難上加難。無論是星鏈之于太空網(wǎng)絡(luò)通訊,亦或是星船之于火星登陸,最終的沖抵,靠的是馬斯克的開拓創(chuàng)新和實干精神。
懷揣著對2020年的更高展望,SpaceX 在過去一年鐫刻的印記,或許更值得予以留念。
由線到面的天基互聯(lián)網(wǎng)
鳴響新年的禮炮之前,SpaceX 以火箭52次連續(xù)發(fā)射成功的戰(zhàn)績再次刷新了全球運載行業(yè)的新記錄。在2019年完成的13次發(fā)射任務(wù)中,獵鷹9號承擔(dān)了11次發(fā)射,另外2次出動的是由三臺核心助推器并聯(lián)而成的重型獵鷹。
相比于52:0的不敗紀(jì)錄,SpaceX 在2019年另一項備受矚目的戰(zhàn)果,當(dāng)屬其在5月和11月執(zhí)行的「一箭60星」低軌寬帶星座的發(fā)射任務(wù)。在今年1月7號發(fā)射了第三批星鏈衛(wèi)星后,共有180顆衛(wèi)星被送至太空。
在5月份進行的首射,外界的焦點主要集中在這60顆衛(wèi)星非同尋常的部署方式。簡化后的扁平設(shè)計、雙列各30顆的堆疊式排列,其部署方式有別于傳統(tǒng)的「正規(guī)方式」。馬斯克形象地比喻道:「這種顯得有些『怪異』的部署方式就像是在桌上把一摞牌攤開的過程。」
衛(wèi)星發(fā)射的次日,馬斯克發(fā)布了推文,稱衛(wèi)星「一切都好」。這60顆衛(wèi)星按照原計劃被「獵鷹」9號火箭送入440公里的預(yù)定軌道,再通過氪離子推力器,向550公里的最終軌道進發(fā)。
繞地旋轉(zhuǎn)的人造星座奇觀被荷蘭衛(wèi)星跟蹤者朗布魯克捕捉到,從他公布的視頻來看,至少有56個物體在上空呈一字排開,猶如一串珍珠在夜空掠過。
2019年5月23日,SpaceX衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項目「星鏈」迎來首次發(fā)射 | 視覺中國
而馬斯克也成為了星鏈計劃的首席體驗師。他在家中裝配了一臺「星鏈」終端。在10月22日一早,他在其2900萬粉絲的推特賬號發(fā)布了一條內(nèi)容:「哇,真能用啊!!」,以此來表明自己是通過星鏈衛(wèi)星經(jīng)由太空發(fā)送的這條推特。
同日,SpaceX 總裁兼 COO 肖特韋爾表示,公司確信在2020年年中就能開始通過「星鏈」星座在美提供寬帶服務(wù)。實現(xiàn)這一點只需要發(fā)射6到8批衛(wèi)星。不過,落實這一計劃的最大難點不是發(fā)射衛(wèi)星,而是如何克服用戶終端的設(shè)計和工程工作的挑戰(zhàn)。
毫無疑問,星鏈計劃是迄今為止數(shù)量級最龐大的巨型星座,已有12000顆 Starlink 衛(wèi)星獲美聯(lián)邦通信委員會(FCC)批準(zhǔn)。實際上,如果實現(xiàn)全球覆蓋,只需要發(fā)射24次就可以搞定。
雖然官方和馬斯克本人尚未確定是否需要數(shù)量如此之多的衛(wèi)星,但考慮到「給用戶帶來更多的容量」,以及向用戶提供定制服務(wù)選項,為 SpaceX 打造全球規(guī)模最宏大的低軌寬帶星座,提供了必要性支撐。
以量取勝的打法或許有效,可 SpaceX 再次實施的擴張性計劃引發(fā)了外界爭議。去年10月中旬,SpaceX 向國際電聯(lián)提出了頻譜申請,希望再增設(shè)30000顆星鏈衛(wèi)星,此舉遭到了觀星族和天文學(xué)家的批評,理由是擔(dān)心 SpaceX 一旦在太空部署成千上萬顆衛(wèi)星后,極有可能給日常天文觀測等活動帶來不便。
緊湊的設(shè)計和堆疊式排列充分利用了獵鷹九號的發(fā)射能力 | Starlink 官網(wǎng)
幸好,SpaceX 總裁兼首席運營官肖特韋爾在2019年12月6日對媒體表示,計劃在12月底(推延至2020年1月7日)發(fā)射的下一批60顆「星鏈」低軌寬帶衛(wèi)星中,選一顆做特殊涂層處理,以減少反光,從而降低給天文觀測造成干擾的可能性。不過,「這只是一次實驗,目的是尋找最優(yōu)的解決方案。」
星鏈規(guī)劃的衛(wèi)星數(shù)目之多前所未有。除了要解決衛(wèi)星對天文觀測的不利影響,如何妥善處置報廢的衛(wèi)星,令政府和工業(yè)界官員頭疼。在首批星鏈衛(wèi)星發(fā)射后的一個多月,就有3顆衛(wèi)星離群失聯(lián)。
在去年6月底召開的世界安全基金會空間可持續(xù)性峰會上,相關(guān)議員按5% 的報廢率估測,他們擔(dān)心擬由數(shù)千顆衛(wèi)星組網(wǎng)的巨型星座會在低地軌道「遺撒」數(shù)以百計的廢棄衛(wèi)星。
為了防止廢棄衛(wèi)星污染太空甚至發(fā)生事故,SpaceX 在衛(wèi)星設(shè)計之初就提早做好了防范。官方表示,那些廢棄衛(wèi)星環(huán)繞地球運行一段時間后,最終會被地球引力拉拽下來,并在大氣層中火化,以支持太空探索公司對清潔太空環(huán)境的承諾。
停靠在廠房,等待出廠的獵鷹九號運載火箭 | Pixabay
低成本獨占發(fā)射優(yōu)勢
如今,垂直起降技術(shù)是 SpaceX 運載火箭的對外名片,其可靠性和技術(shù)成熟度已在一級火箭多次復(fù)用的實踐中得以驗證,連續(xù)發(fā)射并完成回收52次就說明了一切。今年1月7日發(fā)射的第三批星鏈衛(wèi)星,一級火箭使用的就是之前發(fā)射過三次的「四手火箭」。
這枚火箭第一次發(fā)射是在2018年9月,當(dāng)時從卡納維拉爾角發(fā)射了 Telstar 18 VANTAGE 通信衛(wèi)星,并在大西洋的 SpaceX 無人駕駛駁船上著陸。第二次發(fā)射是2019年1月進行,把10顆銥語音和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星送入軌道,并再次降落在海上無人駕駛駁船上。第三次發(fā)射用于2019年5月第一批星鏈衛(wèi)星,最終著陸到 SpaceX 回收船上后,對這枚火箭進行了翻新,為第四次發(fā)射任務(wù)摩拳擦掌。
事實上,SpaceX 的「四手火箭」并非只此一艘。早在去年11月11日用于發(fā)射第二批「星鏈」衛(wèi)星的「獵鷹」9-1.2型火箭,首次復(fù)用的整流罩和第4次復(fù)用的一級火箭成為了外界重點關(guān)注的對象。
此前,這枚一級火箭參加的3次發(fā)射,分別是2018年7月25日和10月8日在范登堡空軍基地進行的「下一代銥」一箭十星發(fā)射和阿根廷對地觀測衛(wèi)星發(fā)射,以及2019年2月21日在卡角進行的印尼通信衛(wèi)星和以色列「創(chuàng)世紀(jì)」月球著陸器發(fā)射。
事后,馬斯克表示,這種5型箭在設(shè)計之初就能滿足「在無需例行整修的情況下」反復(fù)使用10次,若「做適當(dāng)?shù)睦芯S護」可用100次之久。
SapceX 不僅通過星鏈衛(wèi)星在全世界掀起了「衛(wèi)星寬帶」熱潮,躍居全世界商業(yè)衛(wèi)星第一艦隊的擁有者,而且通過一系列的技術(shù)創(chuàng)新來降低成本,讓 SpaceX 的火箭發(fā)射報價非常誘人。其中,SpaceX 抓住火箭垂直起降回收技術(shù)的優(yōu)勢,通過可多次使用的火箭大幅節(jié)省了發(fā)射成本,提高了發(fā)射頻次。這意味著一旦調(diào)低發(fā)射報價,刺激市場需求,SpaceX 同樣有能力應(yīng)付日益增多的衛(wèi)星客戶。
馬斯克為獵鷹九號找到了商業(yè)創(chuàng)新場景,一項名為「SmallSat rideshare」的服務(wù)在去年8月官宣,提供的服務(wù)是在現(xiàn)有的近地軌道發(fā)射任務(wù)中,為客戶提供「太空拼車」的機會,幫助他們把衛(wèi)星順利送上太空。
SmallSat rideshare 能夠提供相較于競爭對手更快、更實惠的衛(wèi)星發(fā)射入軌服務(wù) | SpaceX 官網(wǎng)
和以往搭便車最大的區(qū)別在于,SpaceX 幫助了小衛(wèi)星擺脫了主衛(wèi)星發(fā)射時間的約束,即發(fā)射時間不再受制主衛(wèi)星的時間。只要衛(wèi)星公司提前預(yù)約,就可以按照 SpaceX 給出的可選時間準(zhǔn)時發(fā)射。
SpaceX 官方賬號在社交媒體稱,拼單業(yè)務(wù)可為小型衛(wèi)星制造商提供業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的專屬服務(wù),且成本僅為傳統(tǒng)任務(wù)的九牛一毛。這一服務(wù)將從2020年3月起實施,每個月至少一次發(fā)射機會,200公斤重的小衛(wèi)星收費標(biāo)準(zhǔn)為100萬美元起,最低報價和一箭60星的成本不相上下。若要享受最實惠的價格,需要至少提前一年預(yù)約。
首家簽單的客戶是天上運輸企業(yè)莫門圖斯 (Momentus),該公司將在未來的一次專享拼單的發(fā)射任務(wù)中,搭乘「獵鷹」九號把其「活力騎乘」拖船送上太空。
而加拿大多倫多衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)企開普勒通信公司在2019年12月11日宣布,已訂購 SpaceX 400公斤的拼單發(fā)射能力,用來在明年發(fā)射其物聯(lián)網(wǎng)立方星。拼單發(fā)射合同價格與太空探索公司對200公斤拼單能力100萬美元的報價「大致相符」。
星球穿梭的未來進行時
自成立之日起,SpaceX 的主要目標(biāo)就是要幫助讓人類成為一個多星球物種。馬斯克希望創(chuàng)造一種能夠使火星旅行的價格降低至20萬美元的交通工具。
2018年9月18日,SpaceX 與日本最大時尚在線網(wǎng)站 Zozotown 創(chuàng)始人、43歲的前沢友作(Yusaku Maezawa)簽訂合同。售出整艘「超重」巨型火箭,成為首位繞月航行乘客。他計劃在2023年邀請全球6至8位藝術(shù)家,一同乘坐「星船」進行繞月飛行。
作為替代現(xiàn)役獵鷹九號和重型獵鷹的新運載系統(tǒng),可完全可重復(fù)使用的「超重」巨型火箭以及「星船」客運飛行器,肩負(fù)著奔向月球和移民火星的重任,其研發(fā)難度和成本遠高于獵鷹九號和重型獵鷹。
以 SpaceX 研發(fā)的載人火星飛船為例,這個在設(shè)想中可以將宇航員運送至火星的項目,研發(fā)耗資預(yù)期達100億美元。要知道,SpaceX 近兩年來的營收維持在20億到25億美元之間。即便如此,馬斯克未曾因為燒錢而叫停項目。
2019年3月2日,獵鷹九號火箭把 SpaceX 研發(fā)的第二代龍飛船「載人龍送入太空,并于24小時后主動對接國際空間站。雖然是一次不載人試飛,但可承載7名航天員的載人龍飛船作為現(xiàn)役運量最大的載人飛船,是繼2011年航天飛機黯然退役后,曾將人類6次送上月球的美國,經(jīng)過8年的漫長空檔期,終于恢復(fù)了將人類送入太空的能力。
但遺憾的是,「載人龍」飛船在4月20日發(fā)動機試車發(fā)生了爆炸事故,直接對 NASA 重啟從宇航員上天計劃產(chǎn)生了影響。同時,原定不早于7月25日進行代號為「驗證」2的載人試飛,也因為這次事故一再推遲。
測試之前的星船MK1,也是第一枚完整尺寸試驗箭 | SpaceX 官網(wǎng)
而聳立在夜空之下,等待起飛的星船 MK1,在2019年11月21日于美國得克薩斯州進行地面壓力測試時艙壁爆裂,頂端炸飛。每一次的試驗,都是人類實現(xiàn)殖民火星夢想的一次嘗試。而每一次的失敗,都沒有擊垮一心期望探月登火的馬斯克。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的星链三发,星船受挫,SpaceX 的太空备忘录的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: 彻底凉了?HTC关闭高级粉丝社区Elev
- 下一篇: 印度教育独角兽Byju's获老