图源/John Kraus

北京时间1月8日15时18分,美国联合发射联盟(ULA)的火神(Vulcan Centaur)运载火箭在佛州卡纳维拉尔角SLC-41工位发射升空,经过多次点火后,成功将主载荷游隼月球着陆器送入预定轨道,主要发射任务获得圆满成功。

图源/John Kraus

本次发射是ULA下一代火箭火神的首次飞行,也是全球第四型轨道级发射的液氧甲烷火箭。

图/ULA官方确认载荷分离成功

十年磨一箭,首飞即担大任

2015年4月ULA正式公布火神火箭,至今已过去10年。这期间火箭发研制历经了各种曲折:包括但不限于发射服务协议更新导致推迟、发射载荷拖期、蓝色起源BE4发动机交付延期,“火神”的氢氧上面级测试的爆炸等。

由于太过于命途多舛,火神一度被国内航天爱好者称为“鸽神”。

不过,火神首飞过程顺利、平稳,ULA也表示蓝色起源的BE4发动机在首次发射时表现出色。

区别于过往首飞运载火箭只搭模拟载荷,火神火箭的“首秀”共安排了两个有效载荷。

一个是天体公司(Astrobotic)的游隼月球着陆器(Peregrine Lunar Lander)执行游隼任务-1(Peregrine Mission One, PM1)。

图/游隼月球着陆器

另一个是塞莱斯提斯(Celestis)纪念太空飞行的深空旅行者任务(Enterprise Flight),共有150 多个装有骨灰、DNA 样本和来自世界各地客户问候信息的飞行胶囊将被发往宇宙深处。

图/火神火箭发射任务时序

本次首飞是火神火箭两次认证飞行中的第一次。ULA 副总裁Mark Peller对外界表示:“这次认证飞行是半人马/火神火箭开发、研制的最后一步。”

首飞成功,意味着后续火神将获得美国太空部队批准的国家发射任务。

火神火箭,亮点不少

火神火箭的全称是“火神半人马座”(Vulcan Centaur)运载火箭,是联合发射联盟公司(ULA)研制的两级或/两级半运载火箭。

火神的最大高度约61.6米,芯级直径5.4米,助推器直径约1.62米。芯一级配备两台BE-4液氧甲烷发动机,海平面推力249.5吨;芯二级配备两台RL10C(X)氢氧发动机,单台真空推力10吨级。

另外,火神还可以根据任务需求搭配不同配件组合,助推器可选装0、2、4、6枚不等数量GEM-63XL固体助推器,最大推力210.13吨。还可选装标准版整流罩S(直径5.4米、高度15.5米)或长版整流罩L(直径5.4米、高度21.3米)。

图/火神半人马运载火箭数据

火神的最大起飞质量约759吨,近地轨道(LEO)最大运力25.6吨,地月转移轨道(TLI)最大运力11.3吨。ULA计划用其取代宇宙神5系列与德尔塔4重型火箭。

根据ULA发布的2023版用户指南,首飞的火神VC2S构型火箭运载能力为:16.3吨LEO(ISS)/14.4吨SSO/6.4-8.3吨GTO (1.5-1.8km/s)/2.5吨GEO/6.2吨TLI/3.8吨MEO /6.2t。

ULA政府和商业项目副总裁Gary Wentz此前曾表示:如果火神首飞成功,公司可能会在4月份准备好第二次发射任务。发射时间将取决于搭载的Dream Chaser航天飞机以及国际空间站的准备情况。

今年,ULA共有6次火神火箭发射计划,包括4次国家任务。

图源/John Kraus

在人族一号(失利)、朱雀二号(成功)、星舰(失利)后,火神火箭成为全球第二型成功发射的液氧甲烷火箭(并且为第一次深空探测的甲烷火箭),继续将世界液氧甲烷火箭的飞行实践向前推进。

SpaceX之下,ULA面临竞争

火神火箭首飞成功,对ULA来说绝对是个重要里程碑。尤其是未来要面临严峻的行业竞争的情况下。

除了SpaceX外,蓝源有自己的重型火箭新格伦(New Glenn)计划,该火箭也使用 BE-4 发动机,并可能会在2024年首飞,将成为火神强大的竞争对手。火箭实验室Rocket Lab和相对论空间Relativity Space也在开发大型火箭,以争取国家任务。

图/世界主要液氧甲烷火箭;图源/熹天取经。

2023 年,SpaceX发射了98发火箭(包含2次星舰发射),而ULA 仅发射了3发。从过去10年发展来看,由于SpaceX的快速崛起,ULA几乎从美国航天发射的巨头变成了配角。

图/2023美国发射统计;图源/Raptor_788。

今年1月6日,长期报道航天的记者Eric Berger在社交平台发布了一篇关于ULA早期“黄金10年”(2006-2015)的文章,并直言不讳这是对美国航天发射垄断的十年,ULA躺着赚钱,收取NASA和军方高昂费用。而第二个十年则是垄断的瓦解,SpaceX等新商业航天企业的切入,让ULA躺赚的好日子烟消云散。

SpaceX的CEO马斯克转发了上述文字,并称“这确实是美国火箭过去10年的准确历史”,随后,ULA现任CEOTory Bruno回复“我选择用‘多彩的’形容这一段时间”。

第1个十年,ULA垄断了美国的发射合同;第2个十年,垄断被SpaceX逐步瓦解;未来的第3个十年,是否会上演绝地反击?对于ULA来说将是关键时刻。

美国的商业航天发展历程,或许与我国也有相似之处。

2024恰逢中国商业航天行业开放第十年,未来如何,拭目以待。

参考及引用:

https://spacenews.com/vulcan-on-the-pad-for-its-first-launch/,Jeff Foust;

https://www.bilibili.com/video/BV1Ne411S7SS/?vd_source=69e837f3b5038983029b5cbe27482609;

https://mp.weixin.qq.com/s/5EayCXMTzVDqeI4WY1G2fQ;

SpaceNews、百度百科、wiki百科及网络公开资料;

John Kraus、航天爱好者网对本文亦有贡献。

最新消息——“游隼”月球着陆器燃料泄漏

据美国有线电视新闻网(CNN)当地时间8日最新消息,美国航天机器人技术公司Astrobotic研发的“游隼”月球着陆器遭遇“严重”的燃料泄漏情况,宣布将放弃登月计划。

2024年1月8日,Astrobotic公司分享了该着陆器在太空中的首张图像 图自美媒

报道说,“游隼”月球着陆器发射升空还不到24小时,Astrobotic公司表示将放弃着陆月球表面的计划。该公司透露,“游隼”月球着陆器因燃料泄漏导致推进器工作出现问题。

就在此前不久,据英国广播公司报道,“游隼”月球着陆器在发射升空后遇到了技术问题,导致其太阳能电池板无法稳定对准太阳。如果该着陆器没有给电池充电和维持电力供应的能力,任务将无法继续进行。CNN说,电池板问题后来得到了解决,但推进系统出现的明显问题无法得到解决。

当地时间1月8日凌晨,“游隼”月球着陆器搭乘美国联合发射联盟公司的“火神半人马座”火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角太空军基地发射升空。图源:外媒

Astrobotic公司研制的“游隼”月球着陆器于美东时间8日凌晨2时18分从佛罗里达州卡纳维拉尔角太空军基地发射升空,本计划于2月23日在月球表面实现“软着陆”。这是50多年来美国首次展开登月任务,也是美国私营企业首次挑战登月任务。

>End

本文转载自“太空那些事儿”,原标题《火神火箭首飞成功,ULA度过关键时刻》。

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