SpaceX“獵鷹9號”火箭攜Crew-4龍飛船進入發射臺并完成干式彩排獵鷹九號星鏈計劃 _經驗分享

獵鷹9號直播左下角的兩個表是什么
實時速度與高度信息。獵鷹9號直播左下角的兩個表是二級火箭的實時速度與高度信息。廣播電視詞典對直播界定為“廣播電視節目的后期（haobc）合成、播出同時進行的播出方式” 。
星鏈衛星是干什么用的?星鏈衛星可以在全球范圍內提供低成本的互聯網連接服務。星鏈是美國太空探索技術公司計劃推出的一項通過低地軌道衛星群，提供覆蓋全球的高速互聯網接入服務的項目。太空探索技術公司計劃在2019年至2024年間在太空搭建由約1.2萬顆衛星組成的“星鏈”網絡，于2018年2月22日發射首批測試衛星，開始搭建該項目。
2015年1月，馬斯克宣布了SpaceX的衛星互聯網服務的計劃。SpaceX計劃將約1 。2萬顆通信衛星發射到軌道，并從2020年開始工作。這一項目被命名為“星鏈”（Starlink）。
2018年3月，獵鷹九號火箭在一次常規發射任務中搭載了2顆小衛星“丁丁-a”和“丁丁-b”，它們是SpaceX星鏈（Starlink）計劃的試驗星，開展對地通信測試。
2019年5月23日，美國太空探索技術公司利用“獵鷹9”運載火箭成功將“星鏈”首批60顆衛星送入軌道，邁出該公司構建全球衛星互聯網的重要一步。
2019年10月22日，美國太空探索技術公司說，美國空軍正在測試這家企業所建“星鏈”衛星網絡的互聯網加密服務。
火力全開，4天連打3枚，2022年馬斯克已成功發射6枚獵鷹9火箭最近一段時間，馬斯克的私人航天公司SpaceX發射火箭的頻率有點讓人應接不暇，前幾天我剛剛寫他們在2022年的第5次成功發射，沒想到在當地時間2月3日18時13分，他們又從佛羅里達州肯尼迪航天中心LC-39A發射臺，成功進行了2022年的第6次發射，順利將49顆“星鏈”衛星送入太空。而執行任務的，依然是可回收重復使用的“獵鷹”9 。
這樣算來，2022年才剛剛過去一個多月，馬斯克的私人航天公司SpaceX就已成功進行6次軌道級發射，6枚可重復使用的“獵鷹”9火箭，將254顆衛星送入預定軌道。而使用的一級助推器5舊1新，整流罩4舊2新，全部回收成功。另外，2022年的第6次發射，是SpaceX公司第111次連續成功發射，“獵鷹”9逼近俄羅斯“聯盟”火箭連續134次成功發射的封神記錄。
雖然馬斯克和他的私營航天公司SpaceX，在業界已經如雷貫耳，但很多網友對他們還不是很了解，有些人的印象仍停留在2020年到2021年“星艦”連續4次爆炸的時候。實際上，“獵鷹”9和“星艦”是兩種完全不同的航天運載系統。“獵鷹”9是一種傳統的中型火箭，而“星艦”則是一種計劃飛往月球和火箭的“船箭一體”運載工具。“星艦”的標簽是“火星”、“不銹鋼”、“復古”，它們目前面臨第一次軌道級發射的重大任務，點火時間一推再推，非常不成熟。
但“獵鷹”9系列則是一種非常成熟的運載火箭，美國宇航員乘坐“龍”飛船上下空間站、游客去太空旅游，貨運“龍”飛船給國際空間站運補給，美國軍方發射衛星、“星鏈”組網、外國客戶衛星商業發射，乃至發射小行星攔截器，全部有賴于“獵鷹”9和“重型獵鷹” 。哦，對了，三款“龍”飛船也是SpaceX公司的產品。
目前，“獵鷹”系列的紀錄是進行了140次發射，失敗8次，連續成功111次，已順利進行106次一級助推器回收，另外，它總共有56枚火箭，只有6枚是全新的，其他的全是二手和N手火箭，重復使用最多的是B1051號，目前成功進行過11次發射和11次回收。同時，還有3枚“獵鷹”9火箭發射和回收了10次。
說了這么多，我的意思是即使“星艦”和“星鏈”不靠譜，即使馬斯克本人被很多人認為是“大忽悠”、“營銷天才”，但SpaceX公司的“獵鷹”系列火箭和“龍”飛船，是實打實做出來的產品，甚至在商業航天領域具有強大的領先優勢，值得學習。
實際上，在《2021中國的航天》白皮書中，我國商業航天優化調整的方向，也在學習和借鑒SpaceX公司的成功經驗。比如白皮書中提到，“1、明確商業航天的發射市場定位。國家應從航天發射產業發展的角度，明確國家隊和商業航天的不同定位，在發展階段必須為商業航天發射切出一塊蛋糕。2. 改變“唯有成功”的理念。商業航天需要研制模式上創新，迭代式開發模式，需要對過程中的失敗有較高的容忍度。3. 進行載荷風險承受度分級，為初創企業獲得發射服務合同提供可能。4. 引入分階段支持機制，通過概念設計合同和發射合同，分級支持商業航天企業發展。5. 加快商業航天發射場和發射工位政策支持和建設，提高企業自主性。”
獵鷹9火箭100次成功發射，為何評價獵鷹走過偉大一步？【SpaceX“獵鷹9號”火箭攜Crew-4龍飛船進入發射臺并完成干式彩排獵鷹九號星鏈計劃】北京時間10月24日23:31分，馬斯克的SpaceX，完成了第100次成功發射！對于人類的商業航天探索，100次成功，是前所未有的記錄。
從2006年獵鷹1號首次升空至今計算，96%的發射成功率，已經追平甚至略有超過各個主要航天大國的記錄。對此，網友驚呼：創造歷史，走過了偉大的一步！
這次的發射任務，是馬斯克星鏈計劃的第15批“一箭60星”升空。其實大家目前對SpaceX火箭發射、回收早已見怪不怪，但這次發射還是有兩個值得一提的兩點。
第一，這是本月連續第三次發射，距離上一次發射也僅有6天時間。在短短的一個月內，獵鷹9火箭已經將180顆星鏈衛星送上了太空。
第二，這次發射使用的獵鷹9是一枚“三手”火箭，并且在此次發射任務完成后，又一次被成功回收。
而在過往的100次成功發射任務中，獵鷹9占95次，獵鷹重型火箭3次、獵鷹1一次。其中63次發射任務進行了一級火箭回收，45次發射重復使用了先前火箭，其中還有兩次用了“六手”火箭。
從2006年發射第一枚獵鷹1開始，SpaceX共進行過104次發射，其中獵鷹1失敗3次，獵鷹9失敗一次，成功率超過96% 。失敗的獵鷹9火箭，是2015年6月28日搭載龍飛船原型的發射任務，所謂“發射失敗”，是指當時火箭發生升空后爆炸。之所以要強調一下“發射失敗”，是因為算上火箭回收、實驗等，SpaceX的失敗次數，確實很多。
首先是火箭回收，2016年以前，SpaceX的一級火箭回收尚不成熟，因各種故障導致的回收失敗很多，SpaceX官方還制作過一個回收失敗混剪來紀念。
但回收失敗并不影響發射目標的完成，所以這些都不算“發射失敗” 。
除了實際任務中的失敗，還包括地面實驗中的事故，獵鷹9曾在2016年的地面點火中爆炸過一次，而馬斯克為深空探索準備的星艦原型火箭，也損失過4架。
此外，還有數次在發射前檢查出故障，臨時取消任務的情況，這些也未計入“發射失敗”中。算上所有這些失敗，馬斯克的太空探索之路，其實也是坎坷曲折的。
SpaceX的經營情況從未公開披露，但如今獵鷹9型號已經成熟，馬斯克也開始使用這一型火箭開始快速推進商業計劃。目前已經有893顆衛星發射升空，組成了早期星鏈網絡。盡管距離馬斯克當年計劃的42000顆的還很遠，但已有的這些已經開始小規模試用。
馬斯克曾明確表示，星鏈計劃完全商業化以后，每年預計能盈利300億美元，而他要把這些資金全部投入人類移民火星的計劃，只是在馬斯克大步流星探索未來之時，星鏈本身的可靠性和運行都引起了爭議。
美國已批準SpaceX發射42000顆衛星計劃，如果按照3%的失效率，可能將有1260顆星鏈衛星失去操控，而這些漫無目的漂浮在太空中衛星將極大地增加撞擊風險。
面對質疑，SpaceX公司給出的解釋是，如果推進系統不正常工作，衛星將會自然脫離軌道，并在地球大氣層中燃燒，但據了解，這一過程可能需要長達五年的時間.
淺析美國載人龍飛船配套系統：堅持安全性和低成本，滿足NASA要求
導讀
美國太空探索技術公司（SpaceX）的載人龍飛船（Crew Dragon）已于2019年3月成功執行首次無人飛行試驗——一號驗證任務（Demo-1），并正在執行始于2020年5月底的首次載人飛行試驗任務——二號驗證任務（Demo-2）。
載人龍飛船（Crew Dragon），原稱“龍騎士”（DragonRider），是美國太空探索技術公司（Space Exploration Technologies Corp.，SpaceX）提出并設計制造的第二代“龍”（Dragon 2）飛船。
SpaceX不僅僅通過繼承一代龍飛船——貨運龍飛船（Cargo Dragon）的大量成熟設計，迭代出了載人龍飛船（Crew Dragon），還根據載人發射任務的需要和實際情況，為其設計或改造配套系統或基礎設施，如獵鷹九號運載火箭、LC-39A發射臺、回收船等。
一、獵鷹九號運載火箭
獵鷹九號（Falcon 9）運載火箭是SpaceX自主設計開發的中型兩級液體運載火箭，采用液氧煤油推進劑，自2010年6月首飛，已成功完成80余次發射任務。同時，獵鷹九號火箭已陸續迭代數個版本構型，目前最新構型也是最后一個重大改進構型為構型5（Block 5）。
獵鷹九號構型5（Falcon 9 Block 5，F9B5）火箭承擔載人龍飛船的發射任務。根據美國國家航空航天局（NASA）要求，F9B5在設計定型后需成功發射7次，以完成載人評級認證（Human-rating certification），為此SpaceX主要針對載人任務進行了多項安全性和可靠性的改進。
2018年5月11日，SpaceX順利完成F9B5首飛任務——GPS三代星（GPS Block ⅢA）和“創世紀”（Berasheet）號月球探測器。
2018年12月23日，SpaceX順利完成符合NASA要求、完整配置的F9B5首飛成功——第16次商業補給服務（CRS-16）。
1.一級設計改進
為應付NASA極高的載人安全要求，F9B5一級的Merlin-1D（梅林/隼-1D）發動機更換了新的渦輪葉片，針對微裂采用了高密度材料。
為降低類似2016年9月Amos-6衛星發射前靜態點火事故可能性以及NASA安全性要求，Block 5型升級了推進劑貯箱增壓氦瓶/復合材料壓力容器（composite overwrap pressure vessel，COPV）——COPV 2.0，COPV 2.0不易積存凍氧和產生摩擦。
發射GPS三代星和“創世紀”號月球探測器的F9B5在一二級同時使用了符合NASA載人飛行認證要求的COPV 2.0，之前只有兩發F9B5在二級采用了COPV 2.0 。
除滿足NASA載人任務要求外，SpaceX在可復用性上也做了多項改進：
◆格柵舵材料由鋁合金升級為鈦合金；
◆著陸腿由固定式、需人工拆除升級為可伸縮；
◆新型熱防護涂層應用在級間段和著陸腿等；
◆發動機架由焊接升級為螺栓連接的Octoweb3.0；
◆發動機周邊隔熱層升級；
◆整流罩升級；
◆飛行控制、攻角和控制權限改進為其他零部件與允許預留更少推進劑就能完成回收著陸。
2.燃料加注程序
經過審查，NASA于2018年8月批準了SpaceX“注后即射”（load-and-go）的操作程序申請。
該程序與SpaceX用于其商業補給任務（CRS）和衛星發射的燃料加注程序一致，即宇航員先登船再加注推進劑然后立即發射。如果一切按計劃進行，發射當天，在宇航員到達發射臺前，Faclon 9的COPV將裝滿氦氣并驗證其處于穩定狀態。
然后，當發射系統處于靜止狀態時，宇航員將在發射前約2h登上載人龍飛船。在地勤人員離開發射臺后，發射逃生系統將在升空前約38min啟動。然后，SpaceX發射控制器將在發射前約35min開始加注火箭級煤油（RP-1）和液氧。
倒計時和發射準備工作可以在火箭發射前的最后一刻自動停止。無論在火箭發射前后，緊急情況下發射逃生系統將允許宇航員安全撤離。
圖表：二號驗證任務（Demo-2）發射前部分時序
采用“注后即射”（load-and-go），是因為SpaceX在獵鷹九號Block 5運載火箭上采取了推進劑增稠措施，采用了深冷技術，即將液氧溫度從-183℃降至-207℃，將煤油溫度從室溫約20℃降至約-7℃，通過提高推進劑密度來提升火箭性能。
但NASA要求，采用該燃料加注程序需要增加額外的驗證和演示方案，包括在搭載載人龍飛船的獵鷹九號Block 5火箭上進行5次乘員登船演練，以實現最終認證。上述登船演練已在Demo-2發射前完成，并驗證了飛行乘組配置和乘員登船時間線。
二、發射臺
載人龍飛船在美國佛羅里達州卡納維拉爾角肯尼迪航天中心第39號A發射臺（LC-39 Pad A，LC-39A）發射。LC-39A曾是已退役的土星五號運載火箭和航天飛機發射臺。2014年4月14日，SpaceX和NASA簽下長達20年的LC-39A獨家租賃合同。
SpaceX針對載人發射任務，對LC-39A發射臺進行了一定的改造，包括全新的登船擺臂/廊橋、緊急逃生系統，以及發射臺附近的水平集成設施等。LC-39A的改造從固定服務設施（Fixed Service Structure，FSS）上移除超過50萬磅（226.8噸）鋼結構，包括曾經用于航天飛機有效載荷艙的旋轉服務設施（Rotating Service Structure，RSS）。
同時，SpaceX還在LC-39A的FSS上增加新層數，以滿足任務需要。此外，SpaceX設計建造了全新配置的發射臺傳焰道（flame trench）和液體推進劑加注設施。
1.登船擺臂/廊橋
登船擺臂（Crew Access Arm，CAA）于2018年8月在LC-39A發射臺FSS安裝完成，用于宇航員登上載人龍飛船，同時安裝的還有相關的乘員支持設施。該擺臂長85ft.（25.9m），寬4ft.（1.2m），高8ft.（2.4m），海拔高度265ft.（80.7m），比原航天飛機配套擺臂安裝高度高70ft.（21.3m）。CAA大部分為鋼制，擁有鋁制組件。擺臂全封閉，但兩側都擁有玻璃窗，通體以白色色調為主。
2.緊急逃生系統
2018年9月，SpaceX將LC-39A原先的緊急逃生系統（Emergency Egress System，EES）入口高度提升至與CAA一致，以幫助在CAA撤回前的宇航員和FSS上同平臺工作人員等撤離發射架。LC-39A的ESS源于航天飛機時代，由7個吊籃組成，每個吊籃最多可容納3人，吊籃可沿滑索受控減速下滑到距FSS上千英尺外的安全區域。
2020年4月3日，NASA和SpaceX聯合團隊完成了端到端的緊急逃生演練（Emergency Egress Exercise），證明了在緊急情況下LC-39A發射臺上能夠從FSS上安全疏散宇航員及工作人員的能力。演練中，在FSS高265ft.（80.7m）的位置，工作人員將模擬受傷人員裝載到ESS的吊籃中，并安全滑下FSS，然后成功將模擬受傷人員安置到發射臺外圍的防雷埋伏防護（Mine Resistant Ambush Protected，MRAP）車輛中。
3.水平集成設施
SpaceX在LC-39A的FSS不遠處修建了用于發射前準備工作的水平集成設施（Horizontal Integration Facility，HIF），并為采用火箭運輸架設機（Transporter/Erector/Launcher，TEL或Transporter/Erector，TE）而鋪設了HIF通往FSS的軌道。
三、回收船
GO Searcher（始于2016年）和GO Navigator（始于2018年）是SpaceX租用美國蓋斯離岸公司（Guice Offshore LLC）并進行了改造的龍飛船回收船，專門用于載人龍飛船的回收和飛行乘組/宇航員的轉移。其中，GO代表Guice Offshore 。
GO Searcher為實現載人龍飛船回收和飛船乘組/宇航員出艙進行了三大硬件改進，包括直升機停機坪、疑似雷達或通信設備的圓頂設施和定制的液壓升降機，并配有兩艘用于快速搜尋的剛性外殼充氣船（rigid-hulled inflatable boat，RHIB），以及緊急醫療設備。2018年11月，NASA宣布在GO Searcher上順利完成直升機起降測試和發生宇航員緊急醫療情況下的應急演練。
此外，GO Searcher參與了2019年3月2日首次無人試飛——一號驗證任務（Demo-1）的載人龍飛船的回收任務。
GO Navigator也采用了GO Searcher的相關改進設計。GO Navigator在2019年3月首次無人試飛——一號驗證任務（Demo-1）的飛船回收和2020年1月的飛行中止（In-Flight Abort，IFA）試驗中起輔助作用，并計劃執行SpaceX首次載人試飛任務——二號驗證任務（Demo-2）的飛船回收任務。
四、再入回收
軌道再入、濺落海面和回收是龍飛船著陸的三步。龍飛船將按照預先計劃的軌跡重新進入地球大氣層，直到落入回收區內的濺落區將被持續跟蹤。濺落區是半徑約為5.4n mile（10km)的圓。回收區位于美國墨西哥灣海岸線外至少15～140n mile（28～260km）的深水區，從得克薩斯州南部到佛羅里達州南部，完全位于美國專屬經濟區內。
墨西哥灣將成為發射自SpaceX得克薩斯州南部發射場（布洛斯維爾在建）的龍飛船飛行任務的可能降落地點，也是發射自佛羅里達州的龍飛船飛行任務的應急降落地點。濺落區將完全被回收區包圍，不會延伸到其邊界之外。龍飛船被設計為執行精確著陸，以保證最小化濺落區域和減少回收時間。
在再入和濺落前，載人龍飛船通過2個穩定減速傘和4個主傘減速。再入過程中首先展開的是減速傘，以保證在較大、較厚的主傘展開前控制飛船將速度降至無法破壞主傘。減速傘部署后不久將從龍飛船上釋放，主傘將接替部署，而減速傘通常降落在距離龍飛船濺落位置1～2km的地方。
主傘將使龍飛船減速到約13mile/h（20.9km/h≈5.8m/s），以允許其在墨西哥灣的指定區域“軟”濺落。龍飛船被設計成在濺落后漂浮在海面上，即一旦濺落，龍飛船會短暫地浸沒在水中（約3ft./0.9m），然后立即漂浮在水面上等待回收。
濺落后，龍飛船上的電子定位信標將允許其被在預定位置的龍飛船回收船定位。首先，兩艘在預定位置的剛性外殼充氣船（rigid-hulled inflatable boat，RHIB）將到達龍飛船濺落位置，以評估龍飛船狀況，評估將包括如果（人）吸入則會致命的超高濃度蒸汽檢查等，并確保龍飛船處于直立向上且穩定的漂浮狀態。
然后，回收船將抵達濺落位置，回收人員將把液壓升降機放入水中，將龍飛船輕輕地吊離水面，并放置在回收船甲板上。如果龍飛船上有宇航員，一旦龍飛船安全地固定在甲板上，回收人員會為龍飛船準備乘員出艙程序。當飛船裝載到回收船上時，RHIB將盡可能回收所有龍飛船再入部署的降落傘，包括主傘和穩定減速傘（雖有定位難度而仍在尋求解決方案）。
當龍飛船被固定在甲板上的機庫中時，出口設備將被放置在龍飛船前方，飛船壓力將平衡至大氣壓，側艙門將被打開，宇航員將開始出艙。出艙后，宇航員將進入船上醫療評估區開始醫學評估。宇航員和貨物將通過直升機（如埃里克森S-64E或波音支奴干CH-47運輸直升機）運送到最近的機場。在某些情況下，兩架直升機可用來運送更多的宇航員。
墨西哥灣沿岸商業港口/碼頭可用于龍飛船的卸載作業，也可在位于卡納維拉爾角港口的SpaceX設施或位于卡納維拉爾角空軍基地（CCAFS）的碼頭實施。
回收船到達港口后，龍飛船將被卸下并通過卡車運輸到SpaceX設施進行進一步的飛行后處理。根據美國交通部（DOT）要求的SpaceX運輸危險廢物DOT許可證，SpaceX將確保所有加壓罐體在運輸前都減壓至DOT規定的最大壓力。
總結
SpaceX不僅僅研發出了載人龍飛船并成功載人飛行，還同時設計改造其他相關系統（如火箭）和基礎設施（如發射臺）。SpaceX在堅持安全性和低成本的基礎上通過飛船的全程逃逸能力實現了“宇航員先登船后加注火箭推進劑”的操作，盡最大可能滿足NASA嚴苛的載人安全性要求，同時通過租借等手段保證了低成本運作載人發射任務的能力，并為其后開展的商業（低軌）太空旅游奠定了基礎。
SpaceX“獵鷹9號”火箭攜Crew-4龍飛船進入發射臺并完成干式彩排
當地時間4月19日，在佛羅里達州肯尼迪航天中心，SpaceX的“獵鷹9號”火箭頂著“載人龍飛船(Crew Dragon)”被推出了發射臺，進而為NASA的Crew-4發射任務做準備。火箭目前在肯遲游槐尼迪的39A發射臺處于垂直位置，并在4月20日凌晨跟發射團隊和機組成員成功進行碼友了干式彩排。
這次任務將把NASA宇航航員Kjell Lindgren、Robert Hines和Jessica Watkins及ESA宇航員Samantha Cristoforetti送往國際空間站(ISS)以執行他們計劃的科學任務。這是Hines和Watkins的第一次太空飛行，也是Lindgren和Cristoforetti的第二磨攜次飛行。
等到抵達后，Crew-4宇航員將跟NASA宇航員Raja Chari、Tom Marshburn和Kayla Barron及ESA宇航員Matthias Maurer進行短暫重疊，后者在2021年11月作為該機構SpaceX Crew-3任務的一部分飛往空間站。
這次任務將使用一艘全新的載人龍飛船，乘員們將其命名為自由號(Frredom) 。任務指揮官Lindgren在Twitter上發文說明了這個名字的意義--“這個名字頌揚了一項基本人權以及無拘無束的人類精神所帶來的工業和創新。” 另外，該航天器的名字還讓人想起1961年5月5日曾搭載Alan Shepard的“自由7號(Freedom 7)” 。

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