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SpaceX 已成功测试了其第五枚猎鹰重型火箭第一级的所有 27 个发动机,并表示该火箭最早将于 1 月 14 日发射。

SpaceX 表示,该火箭计划不早于 1 月 14 日(NET)发射美国太空部队的 USSF-67 拼车任务。 非官方消息来源预计发射将在美国东部时间下午 5:55 左右进行。 如果猎鹰重型真的在日落后不久发射,它可能会上演一场壮观的表演,照亮东海岸上下数百英里的暮色天空。

第五架猎鹰重型火箭于 1 月 9 日从 SpaceX 的肯尼迪航天中心 Pad 39A 综合机库起飞,并于 1 月 10 日早些时候垂直起飞。 12 小时后,它装载了约 1500 吨(约 330 万磅)液氧和煤油推进剂,并点燃了约 8 秒。 与大多数其他发射供应商相比,SpaceX 更自由地使用静态点火测试,以确保所有系统(包括推进系统)在升空前都能正常工作。

全速运行时,Falcon Heavy Block 5 的 27 个 Merlin 1D 发动机——每个 Falcon 9 衍生助推器有 9 个——可以在海平面产生 2326 吨(513 万磅力)的推力,使其成为历史上最强大的私人开发火箭。 就性能而言,猎鹰重型火箭是有史以来第五大火箭,仅次于美国宇航局的太空发射系统 (SLS)。 虽然 N1、Saturn V 和 Energia 的记录仍然存在,但这三者都在几十年前退役了。

作为像猎鹰重型火箭这样缺乏经验的火箭的常态,SpaceX 在没有安装 USSF-67 有效载荷的情况下进行了静态点火测试。 与 2022 年 11 月 1 日发射的具有相似有效载荷的几乎相同的猎鹰重型火箭 USSF-44 一样,SpaceX 需要将 USSF-67 火箭滚回机库进行整流罩安装。 在 USSF-44 期间,SpaceX 从静态发射到升空大约用了 110 个小时。

USSF-67 的静态点火发生在预定升空前约 100-104 小时,这意味着 SpaceX 只需提高约 5% 的效率即可准备好在 1 月 14 日星期六发射。 假设 Falcon Heavy 返回机库并以与 USSF-44 一样快的速度返回发射台,周六发射的可能性很大。

USSF-44 的静电射击。 (太空探索技术公司)USSF-44 在有效载荷整流罩安装后第二次推出。 (理查德角)USSF-44 从静态射击到升空大约需要四天半的时间。 (太空探索技术公司)

SpaceX 的第二次直接 GEO 发射

与 USSF-44 一样,Falcon Heavy 将牺牲其三个助推器之一(中心核心),将 USSF-67 直接发射到距地球表面约 35,800 公里(约 22,250 英里)的圆形地球同步轨道。 在 GSO 运行的卫星永远不会偏离地球的同一区域,这使其可用于通信和监视。 然而,到达那里可能异常困难。

“为了简化火箭的工作,大多数 GEO 卫星被发射到椭圆地球同步或地球静止转移轨道 (GTO),并使用它们自己的推进力使该椭圆变圆。

在直接向 GEO 发射时,火箭完成了几乎所有的工作。 在到达低地球轨道 (LEO) 的停放轨道后,猎鹰重型火箭的上级将完成第二次燃烧以到达 GTO。 然后,在进行复杂的热管理和储罐压力维持以防止其所有低温液氧 (LOx) 沸腾成气体以及其精炼煤油 (RP-1) 冻结成无法使用的泥浆时,上级必须滑行“上山”大约五六个小时。

在从 300 公里到 35,800 公里的旅程中,上级还必须在穿过地球的两个范艾伦辐射带的过程中幸存下来。 在远地点,Falcon S2 必须重新点燃其 Merlin Vacuum 发动机一两分钟才能达到圆形 GSO。 负载部署紧随其后,可能持续几分钟到几小时不等。 最后,要成为一名尽职尽责的太空租户,猎鹰的上级必须至少再完成一次燃烧,才能到达 GEO 上方几百公里的墓地轨道。”

.com – 2023 年 11 月 1 日

USSF-67 有效载荷基本上是个谜。 与 USSF-44 一样,它将携带 Northrop Grumman LDPE(长时推进 EELV)和几个未指定的拼车有效载荷。 LPDE 是一种运输工具,能够将小型卫星部署到定制轨道并在太空中承载数月的有效载荷。

美国太空系统司令部表示 [PDF] “LDPE 提供了关键数据来为未来的太空部队计划提供信息”以及“托管在 LDPE-3A 上的独特实验和原型有效载荷 [will] 提高在轨威胁评估、太空危险探测和太空领域意识等领域的作战能力。”

请继续关注 USSF-67 发射时间表和 SpaceX 官方网络广播的更新。

SpaceX 猎鹰重型火箭测试了 27 台用于军用共乘发射的发动机

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