SpaceX已經(jīng)是現(xiàn)存最大的私人衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商，而且領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)還在不斷增加。盡管面臨全球新型冠狀病毒疫情危機(jī)，但SpaceX還是設(shè)法保持了星鏈發(fā)射的頻繁步伐，上次發(fā)射是在3月18日完成。自今年年初以來(lái)，SpaceX總共進(jìn)行了四次星鏈衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)，而我們進(jìn)入2020年只有短短四個(gè)月的時(shí)間。
SpaceX有充分的理由想要保持這種發(fā)射頻率，畢竟每次發(fā)射都使其更接近最終推出星鏈互聯(lián)網(wǎng)寬帶服務(wù)的目標(biāo)，這些衛(wèi)星將為該服務(wù)提供網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。SpaceX希望該網(wǎng)絡(luò)能在今年晚些時(shí)候覆蓋加拿大和美國(guó)北部，由于其工作方式，小型衛(wèi)星的軌道比傳統(tǒng)的地球靜止互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星更接近地球，并在經(jīng)過(guò)覆蓋區(qū)域時(shí)相互切換連接，它們需要大量的衛(wèi)星來(lái)為消費(fèi)者和企業(yè)提供穩(wěn)定、可靠、低延遲的網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。
星鏈互聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)是在明年將其服務(wù)擴(kuò)展到全球客戶，這將需要更多的發(fā)射和衛(wèi)星入軌。最終，該公司提交的文件顯示，它可能會(huì)發(fā)射12000至42000顆小衛(wèi)星，以根據(jù)需求和性能將網(wǎng)絡(luò)建設(shè)到最終狀態(tài)。
SpaceX的最新發(fā)射還包括對(duì)使用過(guò)的獵鷹9號(hào)火箭助推器的回收嘗試，該助推器曾在SpaceX載人龍飛船的Demo-1演示任務(wù)中飛行過(guò)，并在2019年發(fā)射過(guò)兩次。助推器按計(jì)劃降落在SpaceX的無(wú)人回收船上，在今年早些時(shí)候幾次獵鷹9號(hào)火箭助推器著陸出錯(cuò)后，這標(biāo)志著該公司回收行動(dòng)恢復(fù)常態(tài)。
SpaceX還將試圖回收發(fā)射期間用來(lái)保護(hù)星鏈衛(wèi)星有效載荷的整流罩，但不會(huì)通過(guò)降落傘減速而落回地球時(shí)使用網(wǎng)來(lái)捕捉它們。取而代之的是，SpaceX將尋求把整流罩從水中撈出來(lái)。該公司正尋求更頻繁地重復(fù)使用整流罩，用網(wǎng)捕獲過(guò)程使其更容易翻新以供再次使用。這是另一項(xiàng)節(jié)約成本的措施，因?yàn)镾paceX正在繼續(xù)努力實(shí)現(xiàn)其目前正在開發(fā)的星艦飛船運(yùn)載火箭的完全可重用性。
找到干擾天文觀測(cè)解決方案
不過(guò)，每次星鏈衛(wèi)星發(fā)射都會(huì)重新引發(fā)關(guān)于越來(lái)越多的低地軌道小衛(wèi)星對(duì)夜空能見(jiàn)度和科學(xué)研究影響的討論，SpaceX表示正在做出改變，試圖解決這些擔(dān)憂。SpaceX首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人埃隆·馬斯克(Elon Musk)詳細(xì)介紹了該公司正在采取的諸多措施，以解決有關(guān)其星鏈衛(wèi)星干擾地面夜空觀測(cè)的投訴。這些衛(wèi)星會(huì)在夜間發(fā)光，可以在天文攝影中以光流的形式出現(xiàn)。天文學(xué)家認(rèn)為，它們會(huì)通過(guò)地面望遠(yuǎn)鏡和天文臺(tái)干擾恒星觀測(cè)和研究。
在回答有關(guān)最近幾周星鏈衛(wèi)星似乎變得更加可見(jiàn)和明亮的問(wèn)題時(shí)，馬斯克表示，這是由于衛(wèi)星的太陽(yáng)能電池板在提升軌道和停止機(jī)動(dòng)的角度造成的，并表示正在部署新舉措來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。馬斯克稱，從第九批星鏈衛(wèi)星發(fā)射開始，所有衛(wèi)星都將配備“遮陽(yáng)板”。這些“遮陽(yáng)板”將由“特殊的、對(duì)無(wú)線電極其透明的深色泡沫”制成，保持對(duì)無(wú)線電透明對(duì)星鏈互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)非常重要，它旨在將寬帶互聯(lián)網(wǎng)連接傳輸?shù)降孛嬲荆┑厍蛏系目蛻羰褂谩?/p>
SpaceX之前曾討論過(guò)測(cè)試將星鏈衛(wèi)星面向地球的一面涂成黑色，以降低它們的反射率，但這種泡沫方法聽起來(lái)似乎更可行。最終，SpaceX預(yù)計(jì)將發(fā)射數(shù)千顆這樣的小衛(wèi)星，所以圍繞它們對(duì)科學(xué)觀測(cè)的影響的爭(zhēng)議不太可能很快發(fā)生，除非其中有些措施確實(shí)顯著改變了它們的夜間能見(jiàn)度。
找到火箭發(fā)動(dòng)機(jī)故障原因
周三在Twitter上，馬斯克解釋了上次星鏈衛(wèi)星發(fā)射過(guò)程中火箭發(fā)動(dòng)機(jī)故障的原因。SpaceX獵鷹9號(hào)火箭的第一級(jí)上使用了9個(gè)梅林發(fā)動(dòng)機(jī)，即使其中一個(gè)停止工作也可以正常運(yùn)行。在3月18日的發(fā)射過(guò)程中，的確有一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)在上升階段停止了工作。發(fā)動(dòng)機(jī)故障并沒(méi)有影響隨后按計(jì)劃部署的60顆星鏈衛(wèi)星，但它確實(shí)促使SpaceX對(duì)原因進(jìn)行了調(diào)查。SpaceX希望在5月27日進(jìn)行首次載人試飛之前解決這個(gè)問(wèn)題。
馬斯克說(shuō)，梅林發(fā)動(dòng)機(jī)失敗的原因是“少量異丙醇(清洗液)被困在傳感器上，并在飛行中點(diǎn)燃。”異丙醇是無(wú)菌環(huán)境中常用的清潔和消毒劑，也可以作為消費(fèi)者使用的外敷酒精在柜臺(tái)上買到。根據(jù)馬斯克的解釋，聽起來(lái)像是梅林發(fā)動(dòng)機(jī)的清洗液有些不小心被困在壓力閥的傳感器外殼里，然后引擎被啟動(dòng)時(shí)起火。這可能不足以損壞發(fā)動(dòng)機(jī)，但卻會(huì)通知傳感器熱量水平超過(guò)了可接受的極限，導(dǎo)致了其關(guān)閉。
鑒于美國(guó)宇航局(NASA)和SpaceX已經(jīng)宣布了載人龍飛船Demo-2任務(wù)的正式日期，該機(jī)構(gòu)似乎已經(jīng)確認(rèn)了SpaceX的調(diào)查結(jié)果，并接受其解釋。這個(gè)問(wèn)題在未來(lái)似乎相對(duì)容易通過(guò)清洗檢查來(lái)解決，即使在類似情況再次發(fā)生的可能性很小的情況下也是如此。SpaceX的獵鷹9號(hào)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中內(nèi)置的冗余能力，似乎也很有能夠確保火箭繼續(xù)成功運(yùn)行。
申請(qǐng)改變星鏈互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)
在發(fā)射了第七批60顆星鏈衛(wèi)星的同時(shí)，SpaceX向監(jiān)管部門聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)提交了最新申請(qǐng)，希望改變星鏈互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，提議在較低軌道上運(yùn)行比FCC之前授權(quán)的更多衛(wèi)星。
星鏈互聯(lián)網(wǎng)的第一階段將包括1584顆衛(wèi)星，在地球上空550公里的軌道上運(yùn)行。SpaceX計(jì)劃在今年年底之前發(fā)射這部分衛(wèi)星，這在SpaceX的申請(qǐng)中保持不變。SpaceX此前獲得了FCC的監(jiān)管批準(zhǔn)，可以在1110公里至1325公里的更高軌道上運(yùn)行另外2825顆衛(wèi)星。SpaceX向FCC提交的修改后計(jì)劃預(yù)計(jì)，在星鏈互聯(lián)網(wǎng)的下一階段，Ku波段和Ka波段衛(wèi)星都在540公里至570公里的高度運(yùn)行。這項(xiàng)修改覆蓋了4408顆星鏈衛(wèi)星，比之前架構(gòu)下設(shè)想的SpaceX少了一顆。
在上周五提交給FCC的文件中，SpaceX表示，較低海拔將使衛(wèi)星更接近星鏈互聯(lián)網(wǎng)的消費(fèi)者，并允許該網(wǎng)絡(luò)“為沒(méi)有服務(wù)和服務(wù)不足的美國(guó)人提供低延遲寬帶，與以前僅在城市地區(qū)提供的服務(wù)相當(dāng)”。SpaceX表示，這一變化還將改善為極地地區(qū)的美國(guó)用戶提供的服務(wù)，并允許更快地部署網(wǎng)絡(luò)。
在較低軌道上飛行的星鏈衛(wèi)星將有助于確保它們?cè)诎l(fā)生故障情況下以更短的時(shí)間重新進(jìn)入大氣層。這些衛(wèi)星將以更低的功率水平廣播信號(hào)，因?yàn)樗鼈冸x地球更近。SpaceX表示，這將使星鏈衛(wèi)星能夠遵守限制，以減少對(duì)其他衛(wèi)星和地面無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線電干擾。
上周申請(qǐng)修改SpaceX的FCC許可證是對(duì)星鏈互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)進(jìn)行的最新調(diào)整。在去年首次發(fā)射60顆星鏈衛(wèi)星之前，SpaceX獲得了FCC的批準(zhǔn)，將首批1584顆衛(wèi)星的位置從1150公里降至550公里高度。去年12月，F(xiàn)CC批準(zhǔn)了SpaceX的一項(xiàng)請(qǐng)求，要求重新配置星鏈衛(wèi)星在不同軌道平面的分布。SpaceX表示，這一請(qǐng)求的目的是在不需要更多衛(wèi)星的情況下，在全美更快地?cái)U(kuò)大星鏈互聯(lián)網(wǎng)的覆蓋范圍。
在較低的高度，星鏈衛(wèi)星將在太空交通較為繁忙的地區(qū)飛行。SpaceX表示，其星鏈衛(wèi)星可以進(jìn)行機(jī)動(dòng)，以避免與軌道上的其他物體相撞，并且它還發(fā)布了星鏈衛(wèi)星的軌道數(shù)據(jù)，這樣其他運(yùn)營(yíng)商也可以進(jìn)行規(guī)避機(jī)動(dòng)。
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