新“火神”火箭开启激动人心的二次试飞之旅

联合发射联盟于周五发射了一枚下一代“火神”火箭,这是新发射器在用于为美国太空部队和国家侦察办公室运载高优先级国家安全有效载荷之前所需的两次“认证”试飞中的第二次试飞。

诺斯罗普·格鲁曼公司提供的两个固体推进剂捆绑式助推器中的一个在从低层大气爬升的过程中似乎出现了某种异常情况,但“火神”能够继续进入轨道。这个问题可能对“火神”的认证产生何种影响尚不清楚,但联合发射联盟首席执行官托里·布鲁诺表示将对此进行调查。

“整个飞行轨道都是正常的,”他在公司的发射网络直播中说。“然而,我们确实在 1 号固体火箭助推器上观察到了情况,所以任务完成后我们会去查看。”

“火神”的两个由蓝色起源公司制造的 BE-4 发动机和两个固体火箭助推器(SRB)于美国东部时间上午 7 点 25 分轰鸣启动,以 200 万磅的推力,发出噼里啪啦的轰鸣声,打破了清晨的宁静。

这枚 202 英尺高、150 万磅重的火箭,涂着红白相间的漩涡状涂装,从卡纳维拉尔角太空部队站的 41 号发射复合体升空,沿着向东的轨迹迅速加速离开稠密的低层大气。

在远程跟踪摄像机的视图中能够看到明显的助推器异常情况,当时一阵火花和看起来像碎片的东西从右侧的 SRB 掉落。该助推器的排气羽流发生了巨大变化,但火箭能够继续向太空爬升。

撇开这个异常情况不谈,捆绑式助推器在升空约两分钟后燃尽并被抛离。每个产生 55 万磅推力的甲烷燃烧 BE-4 发动机,继续推动火箭在低层大气中飞行约三分钟后关闭。

不可重复使用的级段随后脱落并坠入大西洋,飞行依靠半人马座 5 上面级的两个航空喷气洛克达因 RL10C 发动机的动力继续。

上面级在进入轨道后第二次启动发动机,以展示其在太空中重新启动的能力,这是军事有效载荷需要复杂的“高能量”轨道到达其运行轨道的关键要求。

“火神”于 1 月 8 日首次发射顺利完成,成功地将一个商业建造的月球着陆器送上了征程。对于第二次飞行,ULA 最初计划在“火神”上发射塞拉太空公司的有翼货运飞船——“追梦者”——进行首次飞行,但该航天器未能按时交付。

相反,ULA 在“火神”顶部放置了一个假的有效载荷,即所谓的“质量模拟器”,增加了一些技术演示实验以帮助实现长时间飞行,并安装了额外的仪器来在 54 分钟的演示中尽可能多地记录数据。

布鲁诺在发射前表示,“cert 2”任务“实际上就只有一个主要目标,即再次飞行并再次取得成功”。他补充说,假如对飞行数据的审查证明性能良好,“那么你就准备好搭载国家安全”有效载荷了。

目前尚不清楚固体燃料助推器问题可能如何影响该数据审查以及火箭的最终认证。

但今年晚些时候计划开展两次这样的任务,布鲁诺说这很“紧急”。虽然他没有提及任何可能的太空部队或国家侦察局的有效载荷,但国家安全任务通常会发射能够进行光学和雷达成像、电子窃听、加密通信中继和其他绝密有效载荷的卫星。

ULA 的经理把“火神”形容为“我们公司的未来”。它正在取代已经退役的“德尔塔 4”系列火箭,以及可以追溯到美国太空计划早期的久负盛名的“阿特拉斯”系列。

ULA 的库存里仍然有 15 枚“阿特拉斯 5”火箭。其中 8 枚将用于发射亚马逊 Kuiper 互联网中继卫星,6 枚预留用于将波音的“星际线”载人渡轮发射到国际空间站,还有 1 枚专门用于将 Viasat 通信卫星送入轨道。

在接下来的几年中,一旦这些任务完成,“火神”就会成为该公司唯一的发射器。

“我们开发的系统确实为我们在未来的许多年里奠定了一个非常光明、繁荣的前景,”ULA 负责“火神”开发的副总裁马克·佩勒在火箭首次飞行前表示。“事实证明,它在市场上已经是一款极具竞争力的产品,在首次飞行前就有超过 70 次任务的订单。”

和使用俄罗斯制造的 RD-180 发动机来为火箭第一级提供动力的“阿特拉斯 5”不一样,全美国动力的“火神”依靠由亚马逊创始人杰夫·贝索斯拥有的太空公司蓝色起源制造的两台 BE-4 第一级发动机。

在发射升空时,双 BE-4 发动机产生总计 110 万磅的推力。两个捆绑式固体推进剂助推器另外产生 919,200 磅的推力,从而使总推力略超过 200 万磅。根据任务要求,“火神”号最多可搭载六个捆绑式助推器。

以氢为燃料的“半人马座 5”上面级发动机产生 23,825 磅的推力,能够将重型军用有效载荷发射到所谓的高能轨道,而那些为低地球轨道优化的火箭难以轻易到达这些轨道。