美国太平洋夏令时间10月10日凌晨零时39分44秒,北京时间10月10日15时39分44秒,一枚猎鹰9号从加州范登堡太空军基地东发射位升空。7分32秒后,一级B1103返回4号着陆区。二级仍在继续飞行,把诺斯罗普·格鲁曼制造的21颗卫星送入低轨。
10月5日第一次尝试发射,在起飞前58秒自动中止。倒计时刚刚交给箭上计算机接管,中止就被触发。SpaceX没有公布原因,只表示火箭和卫星状态正常,准备最早在10月6日再试。随后火箭在发射位上被放回水平状态。这个步骤通常意味着要排查硬件问题。发射因此一天一天地后推。周五范登堡还要用西部试验靶场进行一次导弹试验,这也可能是任务最终排到周六的原因之一。
这是SpaceX今年第117次发射,也是美国太空军太空发展局(SDA)运输层第1批次A组任务。21颗卫星入轨后,运输层在轨卫星增至84颗,6个轨道面已经完成4个。更值得关注的是这21颗卫星能不能把已经铺开的轨道骨架,变成一张真正能够传递战场数据的网络。
●21颗卫星补上第四个轨道面
这次发射的21颗卫星属于运输层第1批次A组,由诺斯罗普·格鲁曼负责制造。SDA运输层的设计思路与传统军用卫星不同:不再只靠少数几颗昂贵的大卫星,而是在低地球轨道部署大量卫星,用数量、分散部署和星间链路换抗毁能力。第1批次运输层计划部署126颗卫星,分成6个轨道面,每个轨道面21颗。
此前,约克太空系统已经完成B组、E组共42颗卫星的部署,洛克希德·马丁完成C组21颗。加上这次诺斯罗普·格鲁曼的21颗,126颗计划中的卫星已有84颗入轨,正好三分之二。
运输层因此还差42颗,也就是最后两个轨道面。约克的42颗已经全部发射,洛克希德·马丁和诺斯罗普·格鲁曼各剩21颗。这次任务最直观的结果,是运输层从3个轨道面进入4个轨道面。
●同一枚助推器,7月送约克,10月送诺格
B1103.6是这次任务的一级,也是一枚飞行老手。此前飞过5次,全部成功。最快一次周转26天8小时。上一次是8月12日的星链任务,距这次59天2小时。
更值得对照的是范登堡当地时间7月16日。那天,B1103把约克太空系统的最后21颗运输层卫星送入轨道,自己降落在海上无人回收船上。到10月10日不到3个月,它再次执行运输层任务,载荷换成诺斯罗普·格鲁曼制造的21颗星,并直接返回范登堡4号着陆区。差别不在这枚火箭换没换,而在任务给它留下多少性能余量。载荷和轨道如果把性能用得更满,一级分离后就只能去海上无人回收船。这次还剩得下回推、再入和着陆所需的推进剂,所以能够返回陆上着陆区。
从起飞到着陆,一级回收大约7分半钟。约2分14秒一级发动机关机,约2分17秒两级分离,约2分31秒开始回推点火,约6分8秒再入点火,约7分14秒着陆点火,约7分32秒在4号着陆区着陆。这是猎鹰9号已经做得近乎例行公事的一套动作。按照此次发射统计,4号着陆区现已回收37次猎鹰9号一级助推器,SpaceX总计成功回收667次猎鹰9号一级助推器,以及总计629次复用一级助推器。
●这21颗卫星不是用来成像的
运输层的任务不是成像,也不是自己发现导弹,而是传数据。它可以看成低地球轨道上的一条数据通道,把预警、跟踪和战场传感器得到的信息,送到飞机、舰艇和地面部队。SDA因此把体系分成运输层和跟踪层。运输层负责传,跟踪层负责看。第1批次的计划是126颗运输层卫星、28颗跟踪层卫星、4颗导弹防御演示卫星,合计158颗。跟踪层到这次发射时还没有开始打。
运输层的设计工作高度约1000公里,倾角约81度。这次向南飞,发射前给出的倾角是81.07度,与这个设计一致。还要把两个高度分开。发射前估算的近圆部署轨道,是大约943至948公里。这不是飞后测定的正式轨道,也不是卫星的终点。卫星还要靠自己的推进系统,调整到约1000公里的工作高度。所以,943公里这一档和1000公里并不互相否定。
这些卫星不放得更高,最直接的原因是延迟。1000公里高的卫星离地面近,信号单程大约只要几毫秒。地球静止轨道高约3.6万公里,单程大约120毫秒。日常通信里,这点差别不一定要紧。要传的如果是变化很快的战场目标,尤其是高超声速目标,时间就不再只是网络好不好用的问题。
低轨的代价也很明显。卫星飞得快,一颗星在地面目标上空留不了多久,单颗覆盖也比高轨卫星小,所以必须用很多颗接成连续覆盖。运输层要过的关,不是这21颗本身,而是126颗最终能不能彼此连通。
运输层卫星之间主要靠光学星间链路,也就是激光通信。和无线电相比,激光波束更窄,更不容易被干扰,能传的数据也更多。代价是,两颗星都以大约每秒7.4公里的速度飞行,彼此还可能相隔上千公里,必须一直对准。激光终端不是打开就能连上,而是要持续完成捕获、瞄准和跟踪。
卫星还要用Ka频段与地面做数据和测控通信,并按统一的光学通信终端标准和NEBULA网络标准互联。约克太空系统、洛克希德·马丁、诺斯罗普·格鲁曼各自造星,最后不能各连各的。SDA要的不是126颗分散的卫星,而是它们组成的同一张网。
●这张网其实还没有正式运作
84颗在轨,不等于84颗已经组成一张可用的全球军用通信网。
过去一年,麻烦主要出在入轨之后。2025年9月发射B组、10月发射C组之后,运输层停了近9个月。公开信息先是,最初两个轨道面的在轨测试暴露出软件、硬件和光学通信终端问题,验收比原先预计长出不少。光学终端的产能一度成为瓶颈,连接器和贮箱也影响过进度。
今年7月,约克的E组升空,运输层达到63颗、3个轨道面。SDA当时的说法是,到这一步,才开始谈得上有限的实际能力。到10月初,约克的卫星已经移交运行中心,并做有限度测试。洛克希德·马丁那一批,移交到运行中心的只有4颗,其余仍在排查工程问题。
所以,再增加21颗,增加的不只是轨道上的21个点,还有21套在轨测试、软件更新、激光组网和地面接入。诺斯罗普·格鲁曼这次是第一次同时处理这么多颗星。SDA事先说过:做1颗、2颗乃至3颗、4颗的早期在轨是一回事,一次处理21颗完全是另一回事。换句话说,此次发射任务在7分32秒已经结束,卫星的任务才刚刚开始。
●6个轨道面,最后还差两个
运输层第1批次已经进入后半程。6个轨道面完成了4个,还剩2个。按现有分工,洛克希德·马丁和诺斯罗普·格鲁曼各还有21颗。
把范围放大到整个第1批次,后面还有28颗跟踪层卫星和4颗导弹防御演示卫星。跟踪层第1批次到目前还没有发射,首次任务放在2026年12月或2027年初。SDA的目标,是在2027年春末前后把第1批次送齐,并从2027年开始形成初始作战能力。
这套体系要的也不只是头顶有卫星。卫星之间要通激光,轨道面之间要互联,数据要经地面入口下来,还要接到现役战术通信系统上。公开规划是,126颗运输层卫星全部到位后,全球约95%的地区、任何时刻至少能同时看到两颗。现在的4个轨道面,离这个状态还远。
●猎鹰9号已经不稀奇,真正的新阶段在轨道上
从发射角度看,这次已经没有什么悬念。猎鹰9号从范登堡向南发射,进入约81度高倾角轨道;一级完成回推、再入和基地着陆,整流罩在太平洋完成回收。一切操作都已经足够熟练。
对美国军用低轨体系来说,这21颗的意义在于,原先画在纸上的网,正在一个轨道面一个轨道面地变成在轨的星。从7月16日到10月10日,大约12周,运输层从3个轨道面增加到4个。剩下两个运输层轨道面,加上还没开始发射的跟踪层,才是下一阶段的压力。
SDA的路线很清楚:卫星可以分给几家造,火箭可以高频发射,单颗卫星可以损失,旧卫星也可以按批次换。最后躲不开的是,这些卫星能不能连成一张网,并在需要的时候把数据送到要用它的人手里。发射和入轨,猎鹰9号这次已经完成。下一问,要由这84颗卫星来回答。
主要信源:SpaceX任务页:当地时间10月10日凌晨0时39分起飞,对应北京时间15时39分;发射点为范登堡东发射位。一级火箭第6次飞行,7分32秒后返回4号着陆区。载荷为21颗卫星,补上第四个轨道面。飞行时序为:1分4秒最大动压,2分14秒一级关机,2分17秒分离,2分25秒二级点火,2分31秒至3分24秒回推,3分1秒整流罩分离,6分8秒至6分21秒再入点火,7分14秒着陆点火。起飞前35分钟加注煤油和一级液氧,前16分钟加注二级液氧。SpaceX称这是它为第1批次执行的9次猎鹰9号发射中的第4次。Spaceflight Now:火箭向南飞。21颗卫星由诺斯罗普·格鲁曼制造,9月28日运抵范登堡。B组、E组由约克太空系统制造,C组由洛克希德·马丁制造。此前在轨63颗,运输层计划共126颗,设计高度750至1200公里。这次若成功,是4号着陆区第37次着陆。局长桑杜表示,卫星将提供连续监视,并把数据近乎即时地送给作战人员。MaxQ发射数据:一级助推器B1103此前5次飞行:4月7日、5月20日两次星链任务降落在无人船上,6月19日国家侦察局任务返回4号着陆区,7月的运输层E组和8月12日的星链任务再次降落在无人船上。最短周转26天8小时,距上次飞行54天3小时。射向170度,危险区57片,整流罩回收船在以南约561公里处。近圆部署轨道估算为倾角81.07度、近地点943公里、远地点948公里、周期104分钟。停泊椭圆另算,周期约96分钟,近地点约160至170公里,远地点约940至950公里。太空发展局2024年事实表:第0批次为运输层20颗、跟踪层8颗。第1批次为运输层126颗、6个轨道面,跟踪层28颗。设计高度约1000公里,倾角约81度。通信使用Ka频段、链路16、光学终端和NEBULA网络标准,大约每2年更新一批。《空军与太空部队》杂志:10月5日这组是诺斯罗普·格鲁曼的第1组,入轨后与已有的63颗汇合。该公司后面还有21颗运输层卫星和14颗跟踪层卫星。约克的卫星已移交运行中心,洛克希德·马丁只移交了4颗。桑杜说,同时操作21颗卫星的早期在轨,完全是另一回事。跟踪层计划12月或2027年初首飞,整个第1批次争取在2027年春末前入轨。Breaking Defense:发射曾暂停约9个月。第1批次共158颗,其中包括4颗导弹防御演示星。2022年2月的合同约18亿美元,三家各造42颗。当时链路16的使用许可已协调近6年。激光链路也被看作「金穹」的基础。NASASpaceflight:10月2日的重鹰任务是SpaceX今年的第116次发射,因此这次是第117次。第0批次运输层演示星为20颗,合同签订日为2月28日。
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