SpaceX「星艦」首次成功入軌 成功投放26枚新一代Starlink衛星
美國太空探索科技公司SpaceX新一代「星艦」(Starship)周一首次成功進入地球軌道,期間一度有引擎提早關閉,但工程團隊其後調整方案,成功完成入軌,並部署首批新一代「星鏈」(Starlink)衞星。SpaceX計劃最快今年稍後讓「星艦」投入例行發射服務。
今次任務主要是測試 Starship 首次真正進入軌道的能力,並成功發放 26枚升級版 Starlink V3 衞星。
助推器成功濺落 引擎一度提早關閉
路透社報道,這次無人飛行器高約40層樓,由「超重型」助推器及其頂部的「星艦」上級飛船組成,於墨西哥灣沿岸、得州布朗斯維爾附近的SpaceX「星基地」發射升空。「超重型」助推器將「星艦」上級飛船送入太空後,返回墨西哥灣海面,並以引擎控制方式完成受控濺落。這是助推器連續兩次硬着陸後,首次成功完成這種受控海上降落。
「星艦」進入太空後,其中一台主要引擎較原定時間提早關閉。SpaceX直播期間,發言人丹・胡特(Dan Huot)一度表示,工程團隊認為飛船將無法進入軌道。不過數分鐘後,工程師確認飛船仍可嘗試重新點火,利用剩餘能力推進至軌道。胡特其後改口,宣布團隊決定繼續嘗試,最終「星艦」成功完成入軌。
進入軌道後,「星艦」按計劃逐一釋放26枚新一代Starlink衞星,部署高度約269公里。這次任務預計歷時約10小時,期間「星艦」將繞地球飛行6圈,創下該飛船歷來最長飛行時間,最後預計在智利以西的太平洋海域濺落。
今次成功發射最重要有幾個「第一次」:
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Starship 第一次真正進入地球軌道
Flight 1至13全部屬亞軌道飛行,即使部分飛行曾達到接近軌道速度,也沒有完成環繞地球一周。Flight 14則計劃進入約 275公里高度的軌道,最多繞地球約 6圈,全程接近10小時。 -
第一次在軌部署真正投入使用的 Starlink V3 衞星
今次載有 26枚 Starlink V3。Flight 13其實已做過V3型衞星部署測試,但當時仍是亞軌道飛行,測試衞星之後會墜回大氣層;Flight 14則是第一次把V3正式送入軌道及加入Starlink星座。SpaceX稱,每枚V3可增加約 1 Tbps網絡容量,26枚合計約 26 Tbps。 -
第一次讓Starship在太空停留約10小時
過往成功程度較高的Starship測試,一般約一小時左右便再入大氣層;今次則要在軌飛行約9至10小時,因此同時測試長時間供電、熱管理、通訊、導航及推進系統。 -
第一次由軌道主動離軌再入大氣層
Flight 14完成數圈軌道飛行後,要進行一次正式 deorbit burn(離軌點火),把軌道降低,再控制重返大氣層。這與之前沿預定亞軌道彈道自然回落有本質分別。按任務時間表,離軌點火約在升空後8小時52分鐘進行。 -
第一次從軌道速度完整驗證新一代隔熱系統
真正軌道再入的速度和熱負荷高於之前的亞軌道測試,因此今次對Starship腹部隔熱瓦是更嚴格測試。更特別的是,26枚Starlink V3之中有 3枚裝有鏡頭,部署後會反過來拍攝Starship外部隔熱盾,讓SpaceX直接觀察再入前隔熱瓦狀況。
過往13次試飛均未入軌
SpaceX創辦人馬斯克(Elon Musk)過去曾預計「星艦」可於2022年實現入軌,並於2023年開始部署衞星,但計劃一再延遲。自2023年開始,「星艦」此前13次試飛均只進行次軌道飛行。今次任務雖然技術上仍屬第14次試飛,但與過往測試不同,飛船首次搭載26枚新一代Starlink衞星。
分析人士估計,今次搭載的V3 Starlink衞星可為Starlink網絡增加大量客戶容量,潛在新增收入可能達數億美元,反映「星艦」未來對SpaceX核心業務的重要性。
SpaceX表示,V3衞星的數據處理能力約為現有V2 mini衞星的10倍。現時V2 mini主要由SpaceX的「獵鷹9號」(Falcon 9)火箭每次發射約20至30枚。
馬斯克希望日後「星艦」投入例行服務後,每次可發射約60枚V3衞星,以更快擴充Starlink衞星網絡。SpaceX目前目標是在今年稍後達到目標。
星艦成SpaceX未來關鍵
「星艦」項目已成為SpaceX未來發展核心。公司自近10年前展開相關研發以來,至今投入逾150億美元。馬斯克曾提出每年發射數百甚至數千艘「星艦」的構想,遠超目前太空業界的發射規模。SpaceX亦希望透過完全可重用的設計,大幅降低發射成本,並加快Starlink業務擴張。
「星艦」未來亦將承擔NASA「阿提米絲」(Artemis)計劃的重要任務。該計劃旨在讓人類自1972年以來再次登上月球,並逐步建立長期月球活動能力,為日後探索火星鋪路。此外,馬斯克亦計劃利用「星艦」將大量人工智能數據中心部署至太空。
返回地球將是另一考驗
今次任務的另一項關鍵目標,是「星艦」能否順利完成返回地球的整個過程。飛船在太空中需要啟動一台「猛禽」(Raptor)引擎進行離軌點火,並精確調整姿態,準備進入大氣層。之後飛船須完成受控下降,最後以推進器協助翻轉至垂直姿態,在海面完成濺落。
成功完成整個返回流程,將進一步測試「星艦」作為可重用太空運載系統的可靠性,亦是SpaceX日後讓「星艦」承擔高頻率商業發射及NASA載人任務的重要一步。