新“火神”火箭開啓激動人心的二次試飛之旅

聯合發射聯盟於週五發射了一枚下一代“火神”火箭,這是新發射器在用於爲美國太空部隊和國家偵察辦公室運載高優先級國家安全有效載荷之前所需的兩次“認證”試飛中的第二次試飛。

諾斯羅普·格魯曼公司提供的兩個固體推進劑捆綁式助推器中的一個在從低層大氣爬升的過程中似乎出現了某種異常情況,但“火神”能夠繼續進入軌道。這個問題可能對“火神”的認證產生何種影響尚不清楚,但聯合發射聯盟首席執行官托裡·布魯諾表示將對此進行調查。

“整個飛行軌道都是正常的,”他在公司的發射網絡直播中說。“然而,我們確實在 1 號固體火箭助推器上觀察到了情況,所以任務完成後我們會去查看。”

“火神”的兩個由藍色起源公司製造的 BE-4 發動機和兩個固體火箭助推器(SRB)於美國東部時間上午 7 點 25 分轟鳴啓動,以 200 萬磅的推力,發出噼裡啪啦的轟鳴聲,打破了清晨的寧靜。

這枚 202 英尺高、150 萬磅重的火箭,塗着紅白相間的漩渦狀塗裝,從卡納維拉爾角太空部隊站的 41 號發射複合體升空,沿着向東的軌跡迅速加速離開稠密的低層大氣。

在遠程跟蹤攝像機的視圖中能夠看到明顯的助推器異常情況,當時一陣火花和看起來像碎片的東西從右側的 SRB 掉落。該助推器的排氣羽流發生了巨大變化,但火箭能夠繼續向太空爬升。

撇開這個異常情況不談,捆綁式助推器在升空約兩分鐘後燃盡並被拋離。每個產生 55 萬磅推力的甲烷燃燒 BE-4 發動機,繼續推動火箭在低層大氣中飛行約三分鐘後關閉。

不可重複使用的級段隨後脫落並墜入大西洋,飛行依靠半人馬座 5 上面級的兩個航空噴氣洛克達因 RL10C 發動機的動力繼續。

上面級在進入軌道後第二次啓動發動機,以展示其在太空中重新啓動的能力,這是軍事有效載荷需要複雜的“高能量”軌道到達其運行軌道的關鍵要求。

“火神”於 1 月 8 日首次發射順利完成,成功地將一個商業建造的月球着陸器送上了征程。對於第二次飛行,ULA 最初計劃在“火神”上發射塞拉太空公司的有翼貨運飛船——“追夢者”——進行首次飛行,但該航天器未能按時交付。

相反,ULA 在“火神”頂部放置了一個假的有效載荷,即所謂的“質量模擬器”,增加了一些技術演示實驗以幫助實現長時間飛行,並安裝了額外的儀器來在 54 分鐘的演示中儘可能多地記錄數據。

布魯諾在發射前表示,“cert 2”任務“實際上就只有一個主要目標,即再次飛行並再次取得成功”。他補充說,假如對飛行數據的審查證明性能良好,“那麼你就準備好搭載國家安全”有效載荷了。

目前尚不清楚固體燃料助推器問題可能如何影響該數據審查以及火箭的最終認證。

但今年晚些時候計劃開展兩次這樣的任務,布魯諾說這很“緊急”。雖然他沒有提及任何可能的太空部隊或國家偵察局的有效載荷,但國家安全任務通常會發射能夠進行光學和雷達成像、電子竊聽、加密通信中繼和其他絕密有效載荷的衛星。

ULA 的經理把“火神”形容爲“我們公司的未來”。它正在取代已經退役的“德爾塔 4”系列火箭,以及可以追溯到美國太空計劃早期的久負盛名的“阿特拉斯”系列。

ULA 的庫存裡仍然有 15 枚“阿特拉斯 5”火箭。其中 8 枚將用於發射亞馬遜 Kuiper 互聯網中繼衛星,6 枚預留用於將波音的“星際線”載人渡輪發射到國際空間站,還有 1 枚專門用於將 Viasat 通信衛星送入軌道。

在接下來的幾年中,一旦這些任務完成,“火神”就會成爲該公司唯一的發射器。

“我們開發的系統確實爲我們在未來的許多年裡奠定了一個非常光明、繁榮的前景,”ULA 負責“火神”開發的副總裁馬克·佩勒在火箭首次飛行前表示。“事實證明,它在市場上已經是一款極具競爭力的產品,在首次飛行前就有超過 70 次任務的訂單。”

和使用俄羅斯製造的 RD-180 發動機來爲火箭第一級提供動力的“阿特拉斯 5”不一樣,全美國動力的“火神”依靠由亞馬遜創始人傑夫·貝索斯擁有的太空公司藍色起源製造的兩臺 BE-4 第一級發動機。

在發射升空時,雙 BE-4 發動機產生總計 110 萬磅的推力。兩個捆綁式固體推進劑助推器另外產生 919,200 磅的推力,從而使總推力略超過 200 萬磅。根據任務要求,“火神”號最多可搭載六個捆綁式助推器。

以氫爲燃料的“半人馬座 5”上面級發動機產生 23,825 磅的推力,能夠將重型軍用有效載荷發射到所謂的高能軌道,而那些爲低地球軌道優化的火箭難以輕易到達這些軌道。