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SpaceX设计行使星际飞船发射近3万颗星链卫星 马斯克称将调整设计

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腾讯科技讯 8月21日新闻,美国当地时间周四,埃隆・马斯克(Elon Musk)旗下太空探索手艺公司SpaceX向美国联邦通讯委员会(FCC)提交了一份文件,披露了有关其“星链”(Starlink)互联网系统中设计和部署下一代卫星设计的新细节,包罗设计使用其星际飞船作为快要3万颗卫星送入轨道的主要运载工具。

SpaceX向FCC提交了有关星链项目的修订设计,其中包罗被称为星链“第二代系统”(Gen2 System)设计的形貌。SpaceX在文件中写道:“第二代系统是为了弥补SpaceX现在正在部署的第一代星链系统而设计的。虽然原来的设计为该卫星系统提供了亘古未有的容量,但对更多宽带的需求仍在连续增进,对用户毗邻的需求从未云云主要。”

SpaceX准备发射的星链卫星

星链是SpaceX的资源麋集型项目,旨在确立拥有数千颗卫星的空基互联网,以便向全球任何地方的消费者提供高速互联网服务。SpaceX首先面向特定消费者推出了测试版服务,每月收费99美元。已往一年,该公司最先追求为航空服务提供网络支持,并将该服务扩展到大型移动交通工具上,如船舶和卡车。

虽然星链互联网服务仍处于测试阶段,但SpaceX最近示意,现在该网络在12个国家拥有约9万名用户,下订单或缴纳可退订金的潜在客户跨越50万人。到现在为止,SpaceX已经发射了1740颗星链卫星,其第一代系统于2019年11月最先发射,第二代设计总共发射近3万颗卫星。

第二代星链卫星更大、更重

SpaceX示意,第二代星链卫星更重,“将比最初设计体型的更大,并发生更多的电力”。现在部署的星链卫星每颗重约260公斤,发生约3千瓦的太阳能,最大带宽约为18 Gbps。第二代卫星重约850-1250公斤,最大带宽将是现有卫星的三倍。这将使这些卫星能够“支持SpaceX网络的扩展能力”,并“在未来容纳分外的有用载荷”,后者意味着星链卫星可能能够为其他公司托管传感器或天线。

第二代系统的“首选设置”将包罗29988颗入轨卫星,它们将被部署在9个高度上,局限从海拔340公里到614公里之间。此前,SpaceX曾提出,星链将在328公里到614公里之间的8个高度上部署3万颗卫星。该公司在文件称:“SpaceX将针对多个倾角,更平均地按纬度漫衍容量,确保更好、更一致的全球笼罩。”

此外,SpaceX修改后的设计将“在太阳同步轨道上部署的卫星数目增添近一倍”,这将使该公司能够“向阿拉斯加等极地区域提供更好的服务”。

SpaceX还指出:“SpaceX已经为其卫星投资了先进的推进能力。因此在卫星能够灵活的情形下,与大型物体相撞的风险降至零。”当星链卫星发生故障时,SpaceX可以操作其重新进入地球大气层,使其燃烧并解体。SpaceX强调,若是星链卫星失去控制,卫星在轨道上的高度相对较低意味着其将在轨道上运行“不到四年”,然后也会重新进入大气层销毁。

太空碎片是星链卫星面临的另一大威胁,SpaceX设计通过第二代系统来进一步应对这种威胁。该公司写道:“SpaceX也意识到,在与小碎片或流星体相撞等不太可能发生的情形下,卫星自己可能成为碎片泉源,这可能形成抛物或导致卫星失去控制,并阻止义务竣事后卫星的处置。SpaceX始终在探索使其卫星更能低于这种威胁的方式。虽然这些珍爱功效的设计仍在最后确定中,但SpaceX已经改善了动力和推进系统的冗余。”

2021年8月6日,星际飞船原型S20被集成到超重型助推器B4的顶部

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SpaceX此前曾谈到,星际飞船将为部署其星链网络带来分外的能力,但最新提交的文件概述称,该公司设计使用星际飞船作为第二代系统的主要运载系统。该公司的向导层此前曾吹嘘星际飞船将带来的增强部署能力。SpaceX总裁格温・肖特维尔(Gwynne Shotwell)在2019年示意,猎鹰9号火箭每次可以发射60颗星链卫星,但星际飞船将能够“一次发射400颗卫星”。

该公司示意,修正星链卫星的高度和设计还将允许SpaceX用星际飞船将卫星直接发射到预定轨道。文件中称:“修改后的设计将使发射流动能够行使星际飞船的能力,以更快的速率部署卫星,而不必让它们在停泊轨道上守候一段时间再举行灵活。SpaceX可以在发射后几周内,而不是几个月内,将卫星部署到运行轨道上。”

SpaceX还提及了继续使用猎鹰9号火箭部署第二代系统的后备设计,以防在新的星链系统最先发射时,星际飞船还不能投入使用。在已往的1年里,该公司已经完成了多次星际飞船原型的测试航行,并离其首次轨道航行实验越来越近.SpaceX最近首次将星际飞船原型S20集成到超重型火箭助推器上。马斯克上周末示意:“应该能在几周内准备好航行,现在正守候羁系部门的批准。”

星际飞船和星链都是价值数十亿美元的项目,对SpaceX的增进至关主要,推动了该公司估值到达740亿美元。

重新设计星际飞船襟翼

要想使用星际飞船发射星链卫星,一定要对其设计举行改善。马斯克示意,现在星际飞船前襟翼的设计存在一个“小错误”,需要对未来的原型举行细小但显著的改动。星际飞船直径9米,从顶端到尾部约莫50米,是两级完全可重复使用航行器的上级。SpaceX希望星际飞船及其超重型助推器成为有史以来最容易、最快速重复使用的航空系统,甚至能够实现两者的当天重复使用。

星际飞船前襟翼将被重新设计

除了由隔热毯和隔热瓦组成的航天飞机气概的隔热层外,星际飞船的目的是通过在大气层中下降并实现接纳着陆来实现这种可重用性,这与任何其他航天器、航天飞机或火箭都截然差异。星际飞船在下降前距离地面最后几十公里时会举行自由落体运动,然后在最后时刻凶猛地翻转成垂直偏向,并以尾部推进着陆,而不是靠滑翔着陆。

现在,凭证马斯克的说法,这在很洪水平上需要对星际飞船的四个襟翼中的两个举行小规模但意义重大的重新设计。

在2020年12月至2021年5月完成的五次星际飞船原型亚轨道试飞历程中,SpaceX将这种奇异的着陆看法从设计酿成了现实。虽然这五次试验中有四次以飞船爆炸了结,但它们现实上都是在跨越6分钟的试飞最后15到30秒内失败。

在约莫四分半钟的时间里到达10公里的最高点后,所有五个星际飞船原型都乐成地关闭了猛禽发念头,实现了腹部翻转,然后使用小型加压气体推进器和四个大襟翼的组合稳固地下降在地面上。就像跳伞运发动可以调整他们的身体、手臂和腿来控制他们的偏向和姿态一样,星际飞船使用两对前后襟翼来实现相似的控制水平。

由于星际飞船伟大的外面积和着陆前相对较低的质量,史无前例的自由落体式下降自然将其时速降至160到320公里(约每秒50到100米),同时使SpaceX阻止了伟大的庞大性,并增添了类似航空飞机上的结构机翼或尾翼的质量。此外,航天飞机使用机翼滑行并在异常长的跑道上着陆,而星际飞船的设计是使用它的六个猛禽发念头中的三个来翻转到垂直偏向并着陆,就像SpaceX的猎鹰助推器那样。

在现实的再入大气层历程中,星际飞船使用约15000块隔热瓦制成的隔热罩,从轨道速率减速到亚音速,这些襟翼也有助于控制航行器的攻角,从而控制其所履历的极端加热水平。凭证马斯克的说法,为了改善星际飞船前襟翼的力矩臂(即杠杆或其他一致的扭矩),并削减或移除不受迎接的空气动力学特征,SpaceX将进一步缩小这些前襟翼,将它们更靠近星际飞船的鼻锥,并将它们朝向飞船的背风侧。

显然,这些相对较小的转变意味着星际飞船的一部门前襟翼将不再直接受到再入加热的影响,这可能会让SpaceX完全移除包裹在飞船襟翼上的静态“空气罩”,以防止过热的等离子体和气体接触敏感部件。然而,SpaceX的热防护团队在几天前首次完成了在其中一个前襟翼机盖上安装隔热罩。

  • 菜宝钱包(www.caibao.it) @回复Ta

    2021-09-14 00:17:01 

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