此次发射火箭的绿色(回收色)部分均为二手,红色的二级是唯一的新东西
火箭一二级之间因为新旧不同而“泾渭分明”
CRS-13是NASA首次采用复用的猎鹰9火箭执行发射,而SpaceX和NASA都将这种火箭称之为“经过飞行验证的火箭”(a flight-proven rocket),也是自2011年航天飞机退役以来政府载荷首次通过可重复使用火箭发射升空。当然也是美国政府载荷首次采用复用猎鹰9火箭执行发射,其他潜在客户还包括美国空军(USAF)和美国国家侦查局(NRO)。
为准备发射,猎鹰9上周三进行了一次成功的静态点火。测试完成后,猎鹰9火箭被推回库房,并与龙飞船组装在一起。根据发射时序手册,发射前70分钟开始加注RP-1煤油推进剂。液氧将从倒计时的T-35分钟开始加注。液氧和煤油都进行了预冷,所以在相同的储箱体积内,可以装载更多的推进剂。
倒计时两分加注仍在继续
在猎鹰9计划起飞之前,加注持续到发射前一分钟,之后储箱将被加压。 9个Merlin-1D一级发动机在发射前三秒钟点火,火箭在倒计时零点时离架。此次发射的1035芯级的所有发动机均是6月份发射时所用,仅进行了翻修,未作任何更换。
白色的着陆腿在黑色箭体的映衬下十分扎眼
飞行78秒后,火箭将穿过最大动态压力区域,即Max-Q。一级发动机工作了2分21秒,一级发动机关机后4秒一二级分离。火箭二级的一台Merlin-1D真空发动机将在分离后八秒钟点火,开始长达6分27秒的燃烧。
回收本身对于猎鹰9已几无悬念,所以我们应该注意一些其他的东西
图中右上角可以清晰地看到第二座着陆场LZ-2已经完工,这是专门为重型猎鹰火箭的助推器回收准备的
SpaceX自从10月30日成功发射Koreasat-5A以来,该公司的发射任务就陷入沉寂。原计划在11月份发射的诺斯鲁普·格鲁曼公司(Northrup Grumman)的保密代号为“祖马”(Zuma)的任务,但由于发现火箭整流罩存在隐患而被推迟到1月初。SpaceX的龙飞船不需要整流罩,所以发射并未受此影响,虽然SpaceX发言人指出整流罩问题已经被解决。
接近50天的空白期是今年SpaceX发射之间最长的间隔时间。这是2017年第17次猎鹰发射,按计划也是本年度倒数第二次发射。
截至目前各型火箭的年度发射数量统计
此次发射的火箭一级编号1035,是一个Block3版本的一级火箭,曾在今年6月份执行CRS-11国际空间站货运任务,后在LZ-1陆地着陆场成功回收。
美国航空航天局批准使用经过飞行验证的助推器进行此次发射,这是在进行了全面的内部审查之后才批准的(可以详见NASA的发射前发布会),批准的条件是火箭的前一次发射任务为低地球轨道(LEO)任务。迄今为止,SpaceX所重复使用的所有火箭一级都是在LEO任务后回收的,而且都仅仅执行了一次复用发射。
位于加州霍索恩的总部现场,画圈的两位分别为马斯克和之前介绍过的Shotwell女士
而此次复用的编号C108的龙飞船曾在2015年执行CRS-6任务。在2015年4月14日发射的Falcon 9 v1.1火箭上,这艘龙飞船在轨运行了近37天(其中34天对接在国际空间站上),然后在5月21日成功再入地球大气,在加利福尼亚海岸成功落海回收。C108是第二个被重新使用的龙飞船- 在今年早些时候CRS-11任务中,SpaceX就重复发射了2014年执行CRS-4任务的C106号龙飞船。
执行CRS-6任务的龙飞船
根据美国国家航空航天局商业轨道交通系统(COTS)项目开发的龙飞船于2010年12月首飞。这是美国国家航空航天局(NASA)商业货运补给服务(CRS)项目中用于补给和后勤任务的两种飞船之一,另一种是轨道ATK公司的天鹅座飞船。2020年,这个计划的第二阶段(CRS-2)将加入内华达公司的追梦者飞船(DCCS)。而SpaceX也没有停下脚步,正在开发载人版的龙飞船,向国际空间站运送宇航员,预计首飞时间就在明年。
载人龙是明年的重头戏之一,目前看来只要重型猎鹰首射不把LC-39A发射台炸平,就还算进展顺利
龙飞船由一个加压舱和一个敞开的非加压舱(Trunk)组成。非加压舱上安装有太阳能电池板等设备,非加压舱为敞开式设计,便于放置一些需要释放和安装的载荷。加压舱内则装有加压货物,并在锥部安装有通用对接机构(Common Berthing Mechanism,简称CBM),用于与国际空间站进行捕获对接。飞船的加压舱是可回收设计的,非加压舱则在再入大气层之前被分离抛弃,并在大气中燃烧殆尽。CRS-13主要复用的是CRS-6任务中的加压舱,但是PICA-X材料的防热大底却被更换了。
龙飞船携带着2205公斤(4861磅)的货物。其中包括490公斤(1080磅)的给养和人员补给,711公斤(1568磅)的科学和实验设备,189公斤(417磅)的空间站硬件,5公斤(11磅)的计算机设备和165台公斤(364磅)硬件来支持舱外活动(EVA)或太空行走。非加压舱中包含两个有效载荷,总重量为645千克(1422磅)。
两个非加压载荷—“光谱太阳辐照度传感器”(TSIS)和新的“空间碎片传感器”(SDS)
这次发射是在卡纳维拉尔角空军基地(CCAFS)的LC-40发射台进行的。这是该发射台自从猎鹰9火箭自2016年9月1日的静态点火爆炸事故以来的第一次发射。在事故中,火箭和卫星都被摧毁,发射台严重受损,事故原因是火箭二级储箱中的“复合材料缠绕压力容器”(COPV)的结构失效导致。有关事故原因详见往期文章如何按SpaceX的风格引爆一枚火箭——恢复发射前你应该知道的真相。
当年的事故后
如果你忘了9月1日发生了什么,看这个视频就好!
在LC-40发射台进行维修的同时,猎鹰9已从肯尼迪航天中心附近的39A发射台(LC-39A)发射。随着SLC-40现在恢复发射,SpaceX公司可以完成LC-39A的适应性改造工作,全力准备重型猎鹰火箭的首飞工作,目前计划在12月末进行静态点火测试,如果顺利,则在1月份进行首飞。
我知道你们想看这个,都老实儿等着吧
LC-40发射台最初设计于猎鹰1时期,当时的SpaceX在火箭和发射支持设施的设计能力上远逊现在,所以发射台的自动化程度和完善性都有所欠缺。凭借SpaceX在LC-39A发射台上吸取的经验和教训,LC-40在爆炸后“因祸得福”,在花费5000万美元维修费后得到了全面升级。
改进后的TEL像39A一样可以在火箭离架时快速放倒后退,以减小发动机火焰对发射机构的损伤
改进后的发射台两次发射间隔可以缩短到7天,甚至更短
引入了39A的“雨鸟”(rain bird)降温降噪系统。
新的发射台支持长达7秒的静态点火。
发射台的传感数据总线变成了光纤,以减小数据干扰。
新发射台进行了加固,即使再出现Amos-6事故,发射台也能快速恢复。
想知道详细改进的可以点击查看原文来阅读SFI的发射台改造专门文章,这里不再赘述。
废旧光伏玻璃托盘回收光伏组件回收现状及标准研究.PDF