X-37B太空飞机OTV-5任务升空
X-37B太空飞机OTV-5任务升空




美国东部时间2017年9月6日上午10点,美国SpaceX公司从弗罗里达州肯尼迪航天中心的LC-39A号工位用一枚猎鹰9FT(全推力型运载火箭)将美国空军的一架X-37B太空飞机送入预定轨道,同时成功完成了一级地面回收任务。
此次任务是X-37B太空飞机的第五次轨道发射,它是一种无人可复用型太空飞机,能够在低地球轨道进行运营与实验,并可在结束任务后返回地面。美国空军目前制造了两架X-37B,可能是在交替使用,按此推算,执行OTV-5任务的这架X-37B,应该是执行过第一次和第三次轨道任务的那架。

X-37B由波音公司与美国国防部高级研究计划局(DARPA)合作开发,源自于美国国家航空航天局(NASA)的X-37A项目。
X-37A于2006年进行过一系列滑翔测试,但从未进行过轨道试飞,它原本准备由航天飞机在轨部署,以独立提供卫星服务或执行科学任务,这使得其可以在航天飞机返回地面后仍然在轨运作。NASA于1999年开始了X-37项目,但在2004年将项目转交给了DARPA。
原本计划用于发射X-37B的是不带整流罩的德尔它II火箭,但出于对火箭未安装整流罩的气动特性的顾虑,最后项目选择的是带5米直径整流罩的阿特拉斯V型火箭,并进行了四次发射。而OTV-5任务是猎鹰9火箭首次发射X-37B。构型上,X-37B被装于猎鹰9火箭的整流罩内。
X-37B在低地球轨道上进行研究、技术开发,或许还有情报任务,虽然在设计上,它可以一次在轨270天,但其实际留轨时间早已远远超出了这一限制,比如,在OTV-4任务中,它就在轨运行了718天。进入轨道后,X-37B将部署一套砷化镓太阳能电池板,为机载电池充电,并为任务提供电力。其自身货舱可以打开以运作实验。整架飞行器长8.9米,翼展4.5米,高2.9米,发射质量约5吨。美国空军同时证实在本次任务中还有几颗微型卫星也一并部署入轨,但没有明确表示是通过猎鹰9火箭释放,还是通过X-37B本身来部署。
X-37B首飞于2010年4月,由一枚阿特拉斯V(采用501配置)型火箭从卡纳维拉尔角空军站发射升空。那次任务代号OTV-1(轨道编号USA-212),在轨运行了220天,然后在范登堡空军基地成功着陆。执行了OTV-1任务的X-37B后来又执行了OTV-3任务,以及此次的OTV-5任务。
2011年3月,第二架X-37B太空飞机升空,在轨执行了为期468天的OTV-2任务,并于2012年6月成功返回,6个月后的2012年12月,OTV-3任务发射入轨,在经过了675天的在轨运作后,于2014年10月成功在范登堡空军基地着陆。2015年5月,OTV-4任务开始,一架X-37B在太空工作了718天后,于2017年5月成功返回了地球,这也是X-37B太空飞机首次在肯尼迪航天中心着陆。


目前,在肯尼迪航天中心已经设立了一座X-37B处理设施,它使用的是原航天飞机轨道器处理设施OPF-1。在发射前,X-37B与猎鹰9火箭在OPF内整合,然后运到SpaceX公司在LC-39A工位的集成建筑内。LC-39A是SpaceX公司在弗罗里达航天海岸经营的两处发射工位之一(另一处是位于卡纳维拉尔角空军站的SLC-40号工位,也是一处之前由航天飞机项目使用的设施)。LC-39A始建于20世纪60年代,最初供阿波罗计划中的土星V火箭使用,它执行了土星V火箭13次发射任务中的12次,涉及所有土星V火箭载人登月任务,LC-39工位的另一座发射台LC-39B则在1973年5月进行了土星V火箭的最后一次发射,将天空实验室送入预定轨道。
阿波罗计划结束后,LC-39A被改建为支持航天飞机项目,改进处包括固定与旋转服务结构(FSS与RSS),以便于访问在发射台上航天飞机。SpaceX的载人龙飞船项目也需要用到FSS,但RSS正在拆除。
航天飞机项目的135次发射任务中,有82次是在LC-39A执行的,包括前24次发射与最后18次发射,剩下的航天飞机任务则从LC-39B发射。与土星V火箭类似,航天飞机也是先在肯尼迪航天中心的载具装配大楼内垂直置于一部移动发射平台之上,虽然NASA在LC-39B工位上为其未来的空间发射系统(SLS)保留了这种处理模式,但SpaceX已将LC-39A改为支持水平集成模式。
猎鹰9火箭在发射坡道底部的机库内组装,在那里,它与一座脐带塔连接,接着,两者被一同运至发射台,转至垂直位置,在发射倒计时进入最后几分钟时,脐带连接略微离开,两者在火箭开始起飞时完全分离。OTV-5任务是SpaceX公司首次承担X-37B太空飞机的发射,之前X-37B都是由阿特拉斯V火箭发射的。
猎鹰9是一种两级运载火箭,由可重复使用的一级和一次性使用的二级组成,装有RP-1煤油燃料和液氧氧化剂。此种火箭首飞于2010年6月,在本次任务前已进行过40次发射,OTV-5是2017年第13枚发射升空的猎鹰9火箭。
猎鹰9FT火箭下次从西海岸的发射被计划在了10月4日,届时,将第三次以一箭十星形式发射新一代铱星通信卫星。而下一枚从东海岸发射的猎鹰9FT,将再次采用一部使用过的一级发射欧洲卫星全球公司(SES)与美国回声星通信公司合作运营的的SES-11通信卫星。

