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SpaceX 已经开始为其 Cargo 和 Crew Dragon 航天器建造一个备用发射台,并表示该设施最早可在 2023 年秋季投入使用。

路透社于 2022 年 6 月首次披露了这些计划。据报道,NASA 告诉 SpaceX,他们担心该公司的第一个佛罗里达星际飞船发射场——位于目前唯一能够发射 SpaceX 龙飞船的发射台——可能会增加太多风险。 2022 年 9 月,NASA 和 SpaceX 承认计划为龙式发射修改 LC-40,并表示双方已决定继续进行。

四个月后,SpaceX 和 NASA 又提供了一次新闻发布会更新。 官方证实已经开始施工 部分进行中 并报告说 LC-40 可能会在不到一年后准备好支持其首次 Dragon 发射。

由于波音公司的同类 Starliner 太空舱落后于计划数年并且仍不具备发射载人的资格,自 2020 年以来,NASA 几乎完全依赖 SpaceX 的 Crew Dragon 将其宇航员送往国际空间站 (ISS)。Starliner 应该准备好补充 Crew Dragon 的可操作宇航员到 2023 年底或 2024 年初发射,减轻了部分压力。

然而,美国国家航空航天局选择开发两艘航天器,以保证如果另一艘航天器因任何原因停飞,另一艘航天器仍可使用。 再加上一个巨大的、新的、实验性的火箭(星际飞船)可能会一下子停止所有 SpaceX Dragon 发射的可能性,对于该机构来说显然是一座太多的桥梁。

LC-40 在过去 8 周内支持了 9 次发射。 (理查德角)

SpaceX 对这个问题的回答是尽可能简单、优雅和便宜。 该公司在佛罗里达州有两个运行中的猎鹰发射台,并提议修改第二个发射台。 SpaceX 的卡纳维拉尔角太空部队站 (CCSFS) LC-40 发射台位于一个安全的军事基地,猎鹰 9 号成功发射的历史比发射台 39A 更长。 它的布局似乎也将允许 SpaceX 添加一个 Dragon 通道塔,而无需进行重大重新设计或数月的停机时间。

LC-40 是 SpaceX 迄今为止生产率最高的发射台,该公司计划在 2023 年发射多达 100 次。因此,至关重要的是,发射台在修改后尽可能保持活跃——这是一项重大挑战。 运气和发射台已经投入使用这一事实的结合是唯一可能的原因。

修改 SpaceX 最繁忙的发射台

从理论上讲,SpaceX 需要做的事情相对较少,才能使 Dragon 从 LC-40 发射。 龙飞船在一个单独的设施中进行飞行处理,只有在它们准备好连接到猎鹰 9 号火箭后才会前往发射台。 LC-40 需要的最大改装是发射塔,但具有讽刺意味的是,SpaceX 拥有通过星际飞船分段建造巨型发射塔的经验。

LC-40 的 Dragon 接入塔需要的管道远没有那么复杂,而且应该更小,更容易预制和组装。 监管文件表明,新塔高 81 米(265 英尺)——比 SpaceX 在 Pad 39A 为同样目的改装的 110 米高的塔低近三分之一。 LC-40 还需要一个可摆动的检修臂来将塔架连接到 Dragon 的舱口。 该机械臂也可以在异地建造,进一步减少所需的停机时间。

此处可见的 LC-40 T/E 的上半部分由可拆卸的螺栓清楚地连接在一起,这可能使得修改发射台以支持 Dragon 发射的过程的破坏性比原本要小得多。 (理查德角)

最具破坏性的修改可能涉及 LC-40 的运输机/竖立机 (T/E) 装置,它将猎鹰 9 号滚到停机坪上,将其垂直提升,然后用巨大的夹具将其固定; 并拥有一个迷宫般的管道,为火箭提供燃料、加压和动力。 LC-40 的 T/E 顶部装有一个支架,用于支撑猎鹰有效载荷整流罩。 相比之下,39A 的 T/E 设计有可更换的“头部”,允许 SpaceX 在几天内在龙和整流罩配置之间切换。 LC-40 的 T/E 顶部似乎也有些可拆卸,但 SpaceX 可能仍需暂停发射几周,以使 T/E 达到规格并为 Dragon 进行修改。

SpaceX 表示,LC-40 最早将于 2023 年秋季(第四季度)准备好支持其首次龙飞船发射。其首次龙飞船任务将向国际空间站运送货物,这意味着塔、臂和垫不需要立即人类评级。 从理论上讲,SpaceX 甚至可以在没有塔或臂的情况下从 LC-40 发射 Cargo Dragon 2,因为塔在无人任务期间的唯一目的是在最后一秒装载易挥发的货物。 SpaceX 甚至可以恢复其最初的 Dragon 1 航天器的做法,并设计一种在 Falcon 9 和 Dragon 仍处于水平状态时延迟装载货物的方法。

星际飞船的重量是猎鹰 9 号的九倍,高度几乎是猎鹰 9 号的两倍。(SpaceX)

塔和检修臂仅对 Crew Dragon 发射必不可少,在此期间宇航员必须在升空前几个小时登上航天器。 更重要的是,在遇到轻微的紧急情况时,可以使用相同的臂和塔来逃离龙和猎鹰9号。 NASA 需要一个逃生(出口)系统来对发射台和火箭进行人工评估。 SpaceX 在 Pad 39A 满足了这一要求,其“滑线篮”系统可将宇航员运送到距离火箭数百英尺的混凝土掩体中。 在对 LC-40 进行人工评级之前,SpaceX 可能需要构建相同的篮子和掩体系统或提出一个可行的替代方案。

完成后,SpaceX 将拥有两个能够支持所有 Crew 和 Cargo Dragon 发射的发射台。 有了这种冗余,NASA 应该更愿意从 Pad 39A 定期发射 SpaceX 的下一代星际飞船火箭。 访问多个发射台对于 Starship 完成 NASA 的载人着陆系统 (HLS) 合同可能至关重要,该合同最终将在半个世纪中期将人类送回月球的巨型火箭达到高潮。到 2020 年代后期。

SpaceX 的备用龙发射台有望在 2023 年首次亮相

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