一枚已经飞了32次的猎鹰9号火箭,在完成最后一次发射任务后,结束了它刷新纪录的服役生涯。这次任务没有回收环节,因为需要把所有推进能力都用在把载荷送得足够远。
美国东部时间7月21日下午5点15分,SpaceX从佛罗里达州卡纳维拉尔角太空军基地把这枚火箭打了上去。火箭肚子里装的是诺斯罗普·格鲁曼旗下SpaceLogistics子公司搞出来的一个新玩意儿——任务机器人飞行器(MRV),外加三个任务扩展舱(MEP)。这四个家伙的目的地在距离地球约3.5万公里的地球静止轨道,得靠自己的推进系统慢慢爬过去。
猎鹰9号这一趟任务相当吃重。一级助推器此前已经飞了31次,创下复用记录,SpaceX原计划让它冲击第33次飞行,但考虑到这次载荷目的地极远,需要把助推器的所有性能都压榨干净,回收已不可能,索性让它燃烧殆尽,光荣退休。
怎么给卫星“氪金续命”?
诺格这次演示的玩法,和之前完全不一样。过去SpaceLogistics的延寿方案叫任务扩展飞行器(MEV),MEV-1和MEV-2已经成功执行过三次对接任务,分别在2020年、2021年和2025年,服务对象是Intelsat和澳大利亚Optus的卫星。MEV的工作方式很“长情”——对接上客户卫星后就一直陪着,一陪就是好几年,靠自己的燃料替卫星干活。
MRV的逻辑则更像一个太空“快递员兼安装工”。三个MEP先各自飞到目标卫星附近待命。MRV随后挨个把它们“取货”,靠近客户卫星,伸出两条机械臂,把一个MEP精确安装到卫星尾部原本连接运载火箭的结构环上。安装完毕,MRV抽身退开,去找下一个客户。整个过程重复三次。MRV设计寿命约15年,可执行多次这种安装任务。
不加油也能多跑六年
一个关键细节是:MRV不给卫星加油。推进剂不会输进客户卫星的油箱。MEP装在卫星屁股上之后,用自己的电推进器接管卫星的轨道维持和姿态控制工作。诺格估算,一个MEP大约能让一颗典型的静止轨道通信卫星多活六年。
省去了对接后长年累月拴在那里的环节,一个MRV就能服务更多卫星,商业模式的天花板一下就被打开了。这次发射的3个MEP已经锁定买家:Intelsat订了两个,Optus买了一个。
技术源头来自军方项目
MRV的机械臂技术有美国国防高级研究计划局(DARPA)的基因。DARPA在2016年启动了“地球静止轨道卫星机器人服务”(RSGS)项目,目标是整合政府开发的机器人技术与商业拥有的服务航天器。2017年,劳拉空间系统公司被选为首个工业合作伙伴,但两年后退出,Northrop的SpaceLogistics随后接手。
从这次任务的配置来看,这种“母舰+子舱”的架构已经走出实验室,开始接受商业通信卫星运营商的检验。对于一个运行了十几年、推进剂见底但星上载荷还健康的值钱卫星来说,派一个机器人上去贴个推进包,比重新制造发射一颗新卫星的成本要低得多。