下一次猎鹰重型火箭发射,可以说是迄今为止最令人兴奋的一次

不是一个,不是两个,而是 24 个有效载荷将升空进入轨道。

SpaceX 的下一次猎鹰重型火箭发射定于周一进行,这将无疑是猎鹰重型迄今为止最激动人心、最具挑战性的任务。这将是该火箭首次夜间飞行,也是其总共第三次飞行,而它本身的壮举以及它携带的有效载荷都使其成为一项里程碑式的事件。

首先,还有可重复使用性。猎鹰重型火箭基本上是将三个猎鹰 9 号一级助推器捆绑在一起。所有三个助推器都能够返回并垂直着陆,以便以后重复使用。此次任务中使用的侧助推器均从 4 月份进行的 Arabsat-6A 任务 中回收,因此您可以认为此任务约有三分之二的材料是回收的。

尽管任务的成功将有助于猎鹰重型火箭正式获得为美国机构运送国家安全有效载荷的认证,但真正的兴奋点在于此次火箭将携带什么进入太空。猎鹰重型火箭的任务是执行美国国防部的空间测试计划 2 (STP-2),该计划将把一些有史以来最动态的空间仪器和实验送入轨道。共有 24 个不同的有效载荷将进入太空,旨在测试一些最独特的新兴技术,并进一步推进科学界正在进行的一些最前沿的研究调查。

也许最受瞩目的有效载荷是 LightSail 2,它是行星学会的原型太阳帆技术,用于在太空推进。太阳帆背后的概念是利用阳光作为在太空中推动航天器的机制,从而无需有限的化学推进剂。LightSail 2 由超薄的聚酯薄膜制成,当光子撞击材料时,会产生辐射压力,从而产生微小的加速度,推动帆前进。它很小,但随着时间的推移,这种力会越来越大,理论上它可以达到超越我们最佳化学推进剂技术的速度。

耗资 700 万美元的 LightSail 2 是行星学会太阳帆概念的第二个迭代。第一个,LightSail 1,于 2015 年发射,但主要目的是测试航天器的一些硬件和软件。

LightSail 2 将远远超出这一点,它将证明航天器仅使用阳光即可加速并增加其相对于地球的轨道距离。帆的面积约为 344 平方英尺,由四个独立的三角形帆组成,它折叠成一个重 10 磅、大小如面包块的立方体卫星。任务将立方体卫星送入轨道几天后,太阳帆将弹出、展开并完全展开。整个帆配备了一系列太阳能电池、航空电子设备和其他传感器,以帮助任务团队导航航天器并控制其姿态。

团队将在每个轨道的半程将帆转向太阳,大约一个月的时间它将持续加速,直到达到约 447 英里(约 719 公里)的目标高度,在那里它可能会在夜空中可见约一年。

行星学会首席执行官比尔·奈 (Bill Nye) 周四在一次媒体电话会议上告诉记者:“这是一个真正浪漫的概念,但具有巨大的实际应用。” 奈说,太阳帆可以用来帮助卫星达到与地球轨道相匹配的速度,或者作为深空货物运送系统的一部分(美国宇航局未来 NEA Scout 任务前往月球将尝试演示这一点)。太阳帆也被视为 使星际旅行更具可行性 的潜在解决方案。我们离这个愿景还有几十年,但奈强调,“人们认为我们可以实现[星际旅行]的唯一方法就是依靠太阳帆。”

周一发射的另一个备受瞩目的项目是美国宇航局的 绿色推进剂注入任务 (GPIM),该任务将演示一种名为 AF-M315E 的替代性太空推进形式,这是一种硝酸羟铵燃料,据称比传统化学推进剂毒性更低、成本更低、效率更高。

GPIM 在 Ball Aerospace 的首席研究员克里斯托弗·麦克莱恩 (Christopher McLean) 解释说,这种推进剂的密度高出 50%,这意味着“在相同体积下,我们的‘每加仑里程’增加了 50%”。至于安全性,大多数传统推进剂如肼的蒸汽压非常低,这意味着气体很容易扩散到房间里并影响人们的健康,而且可能与其他化学物质反应引发火灾。另一方面,AF-M315E 没有蒸汽压——它可以在台面上的烧杯中存放而不会引起任何担忧。麦克莱恩说:“当我们为航天器加油时,我们可以通过 FedEx 运输燃料。” 它可以轻松地安装到火箭中。与肼带来的无数职业危害(包括潜在致癌物)相比,麦克莱恩将 AF-M315E 的毒性与家用化学品进行了比较。

周一升空的 GPIM 航天器配备了五个用于推进、转向和加速的推进器。在三个月的时间里,航天器将进行一系列点火,以证明 AF-M315E 是否能让航天器在太空中完成可行的推进系统所期望的一切。GPIM 的真正里程碑将是减速以降低航天器轨道,并具有足够的精度和控制力,使其不会坠入大气层。接下来的 10 个月将涉及更多数据收集,因为它将用完剩余的燃料,之后 GPIM 航天器将重新进入地球大气层。

AF-M315E 可能不会完全取代肼,尤其是如果它没有一个像样的名称更改的话。但麦克莱恩认为,如果测试成功,AF-M315E 的安全性和成本效益将使其对参与太空飞行的人员具有吸引力。

STP-2 的其他一些有效载荷包括由 NASA 的喷气推进实验室建造和运行的新型深空原子钟,美国空军的 DSX 航天器,负责进行实验性空间天气测量,由美国和台湾联合运行的一系列气象和气候卫星,以及一架新的侦察和监视航天器。

STP-2 预计将于 6 月 24 日星期一晚上 11:30(美国东部时间)从佛罗里达州的 NASA 肯尼迪航天中心发射,发射窗口开放四小时。SpaceX 当然会尝试着陆所有三个一级助推器,您可以在家中舒适地观看任务的直播。

 

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