“猎鹰9号”完成Globalstar卫星发射任务：疑还有其他神秘任务

美东部时间周日凌晨，SpaceX从卡纳维拉尔角空军基地的40号航天发射场发射了猎鹰9号火箭。据悉，该火箭的正式任务是为通信运营商Globalstar部署一颗替换卫星。

Globalstar-2 FM15航天器由Thales Alenia Space制造，是Globalstar第二代低地球轨道(LEO)通信卫星群的一部分。虽然Globalstar-2 FM15的24个姐妹已经在2010年至2013年期间被部署，但直到现在它还作为地面备用飞船留在地球上。现在，当现有的卫星开始显示出它们的年龄时，它将被发射到现场以加强网络。

据悉，Globalstar利用其卫星群在全球范围内提供语音和数据通信。该公司的第一代卫星群在1998年至2000年期间部署，由48颗运行卫星和在轨备件组成。第二代系统最初设计有32颗卫星，但后来缩小到目前在轨的24颗。

这些第二代卫星--包括FM15--都是基于Thales的Extended Lifetime Bus 1000 (ELiTeBus-1000) 平台打造，其预期运行寿命为15年。已经在轨道上的24颗卫星由联盟-2-1a/Fregat火箭发射，每组6颗。Globalstar计划用第三代航天器取代这些卫星，该航天器将从2025年开始分阶段使用。 今年早些时候，该公司跟加拿大的MDA公司签订了一份合同以建造首批17颗替代卫星。

FM15是为Globalstar第二代卫星群采购的最初一批25颗卫星的一部分。该公司曾打算订购更多的卫星作为备件。然而在2011年两家公司发生合同纠纷后，Thales拒绝了另外六颗航天器的订单。这使得FM15成为Globalstar唯一可用的备用卫星，它一直被保留到现在。发射FM15将有助于在MDA建造的卫星开始上线之前保持星座的运行。

Globalstar-2卫星的质量为700公斤，远远低于SpaceX猎鹰9号火箭的运载能力。此外，猎鹰9号的一级助推器降落在卡纳维拉尔角下游的Autonomous Spaceport Drone Ship(ASDS)。

ASDS通常在火箭携带较重的有效载荷或以较高的轨道为目标时使用，在这种情况下，性能限制使其无法以Return To Launch Site(RTLS)的方式飞行。

这些因素使得有传言称，在周日的发射中一个秘密的美国政府有效载荷也登上了火箭，跟Globalstar-2 FM15一起进入了轨道。

如果是这样的话，这是一种不同寻常的高度保密：对于大多数机密的发射，负责的机构至少会被确认，并且发射会被宣布--通常会有一个非机密的任务名称，如美国国家侦察局(NRO)的任务所使用的NRO Launch(NROL)的名称。

二级助推器则在海岸阶段的图像显示了适配器上的一个相当独特的设置。

这种做法过去曾有一个明显的例外，就是2018年1月进行的一次猎鹰9号发射。那次发射搭载了一颗名为Zuma的卫星，由诺斯罗普-格鲁曼公司为一个仍未披露的美国政府客户建造。猎鹰执行RTLS任务并成功地将Zuma送入计划中的低地球轨道，当时倾角约为51°。

然而作为有效载荷的一部分，诺斯罗普-格鲁曼公司提供了他们自己的分离机制以将Zuma连接到火箭上。据报道，这个机制未能运行。这意味着，当猎鹰火箭进行脱轨燃烧以安全处置自己时，该卫星仍跟猎鹰火箭的末级相连，当末级在重返地球大气层时被烧毁。

由于Globalstar的星座在52°的轨道上运行，如果FM15有一个共同的乘客--可能是Zuma的继任者或替代者，那么火箭将不必对其轨道进行特别重大的调整以将两颗卫星部署在其计划的轨道上。另一方面，Zuma的发射不需要ASDS进行回收--尽管这可以解释为Globalstar卫星的额外存在及将卫星部署到不同轨道的需要。

近年来，NRO的两次发射也飞到了类似的轨道上，它们都是乘坐猎鹰9号火箭进行的。NROL-76于2017年5月发射，NROL-108由两颗卫星组成，于2020年12月发射。目前还不清楚这些任务是否相互关联，观察家们猜测它们可能是技术演示者。

第二个有效载荷也有可能是另一颗轻量级卫星--或者是几颗较小的卫星--让猎鹰9号有更多的性能可以用来进行变轨机动。这可能允许它在首先将Globalstar航天器投放到其计划的轨道上之后将其秘密货物卸载到一个完全不同的轨道上。

无论如何，如果官方不承认周日发射的秘密性，那么猎鹰9号部署到轨道上的第一个迹象可能来自于业余卫星观察者，他们将自己的观察结果发布到SeeSat-L等邮件列表中。

然而在有效载荷能够在轨道上被观察到之前，它们首先必须到达那里。SpaceX使用猎鹰9号火箭执行周日的任务从卡纳维拉尔角空军基地的40号航天发射场升空。

猎鹰9号是一个两级火箭，由一个可重复使用的一级助推器和一个可消耗的二级组成。有效载荷整流罩--也可以回收和重新使用--将卫星封装在火箭的头部。SpaceX于2010年6月发射了第一枚猎鹰9号，此后该火箭已经成功完成了150多次任务，在这当中只有一次飞行失败。

在飞行的早期阶段，由SpaceX内部开发的九个Merlin-1D发动机为火箭的第一级提供动力。从SLC-40升空后，火箭翻滚并向东北方向倾斜以对准其目标轨道。在飞行约70秒后，它通过了Max-Q，即最大动态压力区，在同一时间进入超音速状态。

为周日的任务提供动力的一级是助推器B1061-9。它已经是拥有八次发射经验的老手，其于2020年11月首次飞行。它的前两次任务专门用于NASA的商业乘员计划(CCP)，通过推动载人龙飞船Resilience和Endeavour在各自的Crew-1和Crew-2任务中进入轨道以协助该计划向国际空间站进行首次运营乘员轮换飞行。

该助推器在2021年6月进行了第一次无机组人员的发射，当时它帮助SiriusXM部署了SXM-8通信卫星，然后在8月执行了货运龙飞船任务CRS-23。B1061的第五次发射在去年12月部署了NASA的成像X射线测偏探测器(IXPE)。此后，该助推器进行了一次Starlink发射并在4月和5月执行了最近的两次多载荷运输机任务。

B1061-9为周日的任务提供动力，其约飞行了2分31秒，然后其引擎关闭：这一事件被称为主引擎关闭(MECO)。大概四秒钟后发生分级，猎鹰的二级带着有效载荷继续向轨道飞行，而B1061-9开始返回地球。二级约在分级后8秒点燃了其单一的Merlin Vaccum(MVac)发动机，这是Merlin-1D的真空优化版本。

两半整流罩在T+2分54秒时从火箭上脱落，从而完成了它们在大气层爬升过程中保护有效载荷的工作。再入大气层后，每一半整流罩在下降到大西洋时将展开一个降落伞，SpaceX的回收船将在那里将它们捡起来并将它们送回岸上供将来再使用。

二级在T+1小时53分21秒部署GlobalStar有效载荷之前完成了一系列的三次燃烧。如果在周日的任务中真的有部署任何未宣布的搭车有效载荷，对于它们是在GlobalStar之前还是之后分离则还不清楚。

当二级继续向轨道前进以完成周日任务的主要目标时，B1061-9返回了地球。分级之后，它调整了自己的方向并部署了栅格翼，这将有助于在它落回大气层时提供指导。由于无人机船已被安置在距离地面很近的地方，在这次任务中无需回升燃烧，所以它在这次飞行中只需要进行进入和着陆燃烧。

进入燃烧有助于减少重新进入大气层时对平台的加热，在这期间，推进器使用了三台Merlin-1D发动机。在着陆前不久，中间的这台发动机再次点燃以进行着陆燃烧，与此同时，使B1069-9减速以在甲板上完成软着陆。