今晚,美国军火巨头打出关键一箭——开启天鹅座飞船第二批商业补给任务第一发;为一项耗资20亿美元的探测暗物质、反物质实验项目快递挽救式新设备;成全美国航天发射今年第22发,与中国并列榜首。
发射速览
发射时间:美国东部时间11月2日9:59,北京时间11月2日21:59
发射地点:美国弗吉尼亚州瓦勒普斯岛火星0A发射台
运载火箭:安塔瑞斯230升级版火箭(Antares 230+)
发射商:
发射任务:为国际空间站发快递,天鹅座飞船第二批商业补给任务第一发、第12次商业补给任务
客户:美国宇航局NASA
发射窗口短短5分钟
这次任务发射窗口短短5分钟(4分59秒),这是由发射任务决定的。发射的天鹅座飞船要与国际空间站实现精确对接,对发射时点要求高,否则就会错过会合最佳时间。
预计两天后(43小时45分钟),即北京时间11月4日17:45,天鹅座飞船将与空间站会合,由加拿大智能机械臂擒获,之后对接团结号舱口。
发射地点:位于美国弗吉尼亚州瓦勒普斯岛0A发射台,这是天鹅座飞船通往国际空间站的专属发射台。隶属于瓦洛普斯太空飞行中心,由NASA负责运营,但不属于NASA十大机构之一,规模、规格都不够。
军火巨头全权包揽
这次发射商:美国军火巨头诺斯罗普·格鲁曼,具体点说是诺斯罗普·格鲁曼创新系统公司。更确切点说,2015年由轨道科学公司(Orbital ATK)+ 艾利安特技术系统公司(Alliant Techsystems)原班人马合并而成,2018年被诺·格(诺斯罗普·格鲁曼)并购。
美国军火巨头旗下这家发射商,2018年收入10亿美元;在职人数12500人,包括4000名工程师、科学家,7000名制造与运营专家,1000名管理人员。
比照一下太空快递一哥SpaceX:2018年收入20亿美元(全球年收入最高火箭发射商);在职人数6500人;2018年占全球商业发射市场份额65%。
首飞火箭安塔瑞斯230+
这次任务采用安塔瑞斯230升级版火箭(Antares 230+),这是第一次发射这款火箭,属于以前运载火箭安塔瑞斯230的升级版。
最大改进在于加固了第一级箭体结构,不必再像之前安塔瑞斯230型火箭达到MaxQ(最大空气动压值)时必须减速,以免箭体无法承受受阻压力。这样一来,火箭可以100%全速推进,直至最大加速度(超过5G,之前版本4G多点)。
安塔瑞斯230+火箭(Antares 230+,也叫心宿二230增强型火箭),属于一款中型运载火箭。可比德尔塔2型、阿特拉斯3型火箭。箭高42.5米,直径3.9米。采用两级火箭模式:第一级使用液体燃料(精炼煤油RP-1 + 液态氧LOX),两台俄罗斯RD-181发动机;第二级使用固体燃料(端羟基聚丁二烯HTPB),单台卡斯托发动机(Castor 30XL)。
这是一款专门为发射天鹅座飞船打造的一次性火箭。近地轨道最大运力8吨。每次发射价8500万美元。安塔瑞斯230火箭发射过5次,全部成功。安塔瑞斯230+首次发射。
第12次太空骑鹅旅行记
这次任务是为国际空间站发快递,具体来说是为NASA发送太空快递。这是第13艘天鹅座货运补给飞船(第12次太空骑鹅旅行记,即执行第12次商业补给任务。2014年10月28日,第3艘天鹅座发射升空6秒后,安塔瑞斯火箭爆炸)。
天鹅座飞船是NASA发包的商业补给服务项目(全称Commercial Resupply Services,简称CRS)两大承包商之一,另一家就是SpaceX(旗下货运龙飞船,现已承运18次),2021年内华达山脉公司(旗下逐梦者太空飞船)开始加入承运队列。
天鹅座飞船现已承运12次,前11次属于CRS一期承运合同(CRS 1),这次任务属于CRS二期承运合同(CRS 2)第一飞,二期合同承运6次。
比照一下:SpaceX货运龙飞船现已承运18次,CRS一期承运合同需要承运20次(2019年12月4日第19次、2020年3月1日第20次);CRS二期承运合同需要承运6次(2020~2024年)。
内华达山脉公司逐梦者太空飞船,从2021年起承运,共计6次。
按照快递运力(加压+非加压有效载荷)比较:逐梦者飞船5.5吨最大,天鹅座飞船3.5吨次之,货运龙飞船3.3吨最小。
按照可重复使用比较:货运龙飞船、逐梦者飞船能够多次复用;天鹅座飞船属于一次性飞船,不可复用。
纪念登月第四人
按照惯例,发射商通常还会给每艘飞船另取一名,这次发射的天鹅座飞船被命名为Alan Bean,来纪念第4位登月宇航员艾伦·宾(艾伦·比恩,因为跟「戆豆先生」同姓,常被称为「豆先生」)。
这位宇航员于2018年5月26日过世,享年86岁。他一生多重角色转换:从宇航工程师,战斗机飞行员,宇航员,直到艺术家。可谓丰富多彩,经历丰沛。他的人生最大亮点有两个:
①就在阿姆斯特朗登月4个月后,即1969年11月19日,豆先生成为人类史上第4位登月者,即阿波罗12号登月宇航员。这次登月同样赢得了全球瞩目,值得一提的是,当时上海电视台也对此进行了实况转播,这是中国大陆首次播出人类太空探索的电视转播。
②1981年,49岁的豆先生从NASA退下来,全身心投入到艺术界,成为一位职业画家——登月油画家。最为独特的是,他使用了绝世无双的颜料,里面掺有月球上的尘土。
太空快递新设备,挽救20亿美元科学重器
这次太空快递货物总重约3.7吨,除了宇航员生活补给、太空行走设备、计算机设备、15个立方体卫星以外,最大看点就是一套貌似不起眼的冷却系统。
事实上,这可是为一项耗资20亿美元的探测暗物质、反物质实验项目——阿尔法磁谱仪(简称AMS)安装的新冷却设备。
AMS实际上就是一个强大的磁铁系统,可以捕获以近光速飞行的宇宙射线,可能包含暗物质粒子、反物质粒子的亚原子粒子,从而为科学家揭示暗物质、反物质奥秘获得第一手信息。到目前为止,AMS已探测到超过1400亿个宇宙射线粒子,记录了它们的质量、速度、电荷和运动方向。
如此重要的科研设备,需要高效稳定的冷却系统来维护正常运行。不过,遗憾的是4个冷却泵已有3个失灵了,已经无法做到常态探测。于是,便有了这次快递全新冷却系统的要务,以挽救耗资高达20亿美元的AMS这项重大科研项目。据悉,更换新的冷却系统后,AMS至少可以工作到2030年,甚至更长时间。
中美并列榜首22:22
这次发射成全了美国航天发射今年第22发,与中国并列榜首。
截至今天(2019年11月2日)全球航天发射总计77次,中国22发(2发失败)、美国22发、俄罗斯17发、欧盟7发(1发失败)、印度4发、日本2发、伊朗3发(全失败,包括8月29日信使号火箭升空前爆炸)。
最后还有两个月:11月、12月,全球航天势必进入高密度模式,有可能(最多只是可能)再次突破全年一百发的发射量(需要平均2.5天发射一次)。
2018年总计发射114发,这是自1990年后,首次破百大关。