现役世界第一火箭猎鹰重型第三次成功发射！依然看点满满

　　北京时间2019年6月25日14:30分，现役世界第一运力的猎鹰重型火箭从传奇的肯尼迪航天中心LC-39A发射平台发射升空。这已经是该型火箭的第三次发射，三次发射难度逐渐提升，从最早的特斯拉电动车到本次的24个复杂载荷，所有发射均大获成功。
　　按照火箭设计定型测试原则，这足以证明猎鹰重型火箭已经完全成熟。
　　猎鹰首发和二发已经实现了如下突破：a.世界现役第一运载能力火箭；b.火箭一级/助推器可回收；c.模块化和扩展性高；d.价位极低；e.可靠性高；f.成功迈入商业载荷发射市场。
　　本次发射相较于此前任务，又出现了如下重大突破：
　　1.整流罩终于回收成功
　　SpaceX的成名作和杀手锏在于低成本火箭，尤其是火箭一级回收技术。为进一步降低成本SpaceX还尝试回收火箭二级，但由于难度过大和实际意义并不大而放弃。与此同时，卫星整流罩由于要满足高强度、低质量、通信信号通透性好要求，即便是SpaceX低成本制造依然价值高达600万美元一对，占新火箭成本的10%左右，能够回收自然最好。
　　SpaceX整流罩回收船之一＂Mr.Steven＂曾经与最终成功一步之遥（图源：http://Space.com）
　　回收的方式听起来很简单：降落伞+导航控制+回收船/大网接住。但到了海面上往往气象情况复杂、船舶机动能力有限，SpaceX进行了多次尝试均未成功。虽然整流罩依然可以安稳落在海面上，但它的维修成本剧增、可复用潜力大打折扣甚至无法复用。
　　最近SpaceX对＂Mr.Steven＂进行全面升级，并把他改名为她＂Ms. Tree＂，果然树小姐比斯蒂芬先生更加给力，完美实现了第一次整流罩回收。
　　＂树小姐＂接住整流罩的瞬间
　　2.高难度多星入轨
　　一箭多星从来都是航天发射中最高难度技术之一。不过需要说明，这种一箭多星技术并非火箭将多个卫星运送到固定轨道后将它们像土豆一样布撒出去，例如某一箭104星发射或者国际空间站往外布撒各种小型载荷，而是依赖复杂的火箭上面级技术布置到不同轨道。
　　猎鹰九号火箭的另一特色在于墨林火箭发动机的多次点火技术，这也是火箭一级能够实现多次点火减速并最终返回着陆的重要原因。猎鹰九号和重型火箭二级使用了相同发动机，可以多次点火进入不同轨道，甚至拥有切入地火转移轨道的能力。例如，猎鹰重型火箭首次发射时，就是一枚二级火箭多次点火将特斯拉电动车送到了地火转移轨道。
　　本次发射任务拥有美国空军主要负责的24颗卫星，这些卫星入轨要求火箭二级前后四次点火并布置，先后花3个多小时才能全部入轨完毕。因而SpaceX自己都声称＂这是他们执行过的最难任务之一＂，从技术角度的确如此，SpaceX用一台发动机完成了火箭二级和复杂上面级的功能，性价比很高。
　　在圆满完成这些任务的同时还要进行火箭芯级、两个助推器和卫星整流罩的回收，难度可想而知。不过由于火箭芯级此次返回距离过远，导致最终阶段导航与控制出现问题，不幸在回收驳船附近落入大海。但对于这次发射任务而言，这只是瑕不掩瑜的存在。
　　毕竟，对于任何一个火箭发射客户而言，他只在乎是否将卫星送入正确轨道。
　　3.里程碑意义的载荷
　　这次任务载荷STP-2主要由美国空军负责，是国防部太空测试计划（Space Test Program）的又一次新任务。这一系列任务早在本世纪初航天飞机时代已经开始，主要用于测试美军各种航天类载荷和高端设备的研制，同时完成各种军星验证载荷的关键测试，可以说是美国航天下一步发展的核心测试项目。
　　猎鹰重型首发完成了火箭全面测试，第二次发射迈入了商业载荷发射领域，第三次发射则拿到了至关重要的军用载荷发射，显然是对SpaceX意义最大的一次。军用载荷发射往往有着最高的火箭要求，利润也是最高的，例如大名鼎鼎的联合发射同盟就主要依靠发射军用载荷赚得盆满钵满。举例而言，德尔塔-4重型火箭运力与欧洲阿里安5-ECA接近，阿里安5-ECA单次发射1.6亿美元已经非常贵，而德尔塔-4重型则经常性给军方要价4亿美元以上。
　　本次SpaceX军星发射也赚得盆满钵满。按照SpaceX的说法，一枚崭新的猎鹰重型造价仅在9000万美元左右。而这次美国空军给的发射费用高达1.6亿美元！此外，这枚猎鹰重型火箭的两枚助推器均为＂二手货＂且这次又一次实现了回收复用，整流罩也实现了回收，SpaceX的实际成本和真实利润可想而知。
　　更为重要的是，一旦获得军用载荷发射资质并通过实际发射证明自己，未来毫无疑问是个巨大的现金奶牛所在，这对于任何一家火箭公司而言都是最理想的状态。
　　4.美国军方载荷起底
　　本次发射共计24颗卫星，它们基本都是最新科技的验证与运用，情况大致如下：
　　COSMIC-2卫星
　　a.COSMIC-2卫星星座（6颗）：这个星座又名＂福卫-7＂，是我国台湾与美国空军/NASA/NOAA合作的系列卫星，总共包括6颗300千克级别卫星组成，通过一次发射入轨完成。它的主要功能是通过分析多种卫星导航信号从大气传播后的变化，精确反演大气成分变化，又叫掩星技术。它们也是世界上第一批真正意义上实现多个卫星导航系统（GPS/GLONASS/Galileo）混用的低轨卫星。
　　空军技术验证载荷DSX（Demonstration and Science Experiments）
　　b.空军技术验证载荷DSX：这个任务来自大名鼎鼎的美国空军技术实验室。它的研究目标主要集中于中地球轨道的恶劣辐射环境，研究极低频下的粒子相互作用、中高层质子/电子/等离子体分布、空间辐射对电子元器件影响。从这些实验项目看来，是典型的电子侦察类卫星载荷试验项目。
　　GPIM载荷（Green Propellant Infusion Mission）
　　c.NASA新型推进系统验证载荷GPIM。太空中卫星往往使用传统的压缩气体推进、化学燃料推进以及比较新颖的离子电推进。而这个载荷将验证更加高效、＂绿色＂、安全和可靠的推进系统。
　　OCULUS载荷
　　d.地面卫星姿态确定技术验证载荷OCULUS。这个载荷是空军实验室和密歇根理工大学合作而来，主要通过从地面光学分析获取卫星精确姿态信息。卫星轨道监测对于美军早已不是问题，姿态估计往往是难点所在，这也是该载荷发射的意义。
　　OTB平台
　　e.OTB通用测试平台。这既是颗微小卫星，也是一个测试平台，它本次任务的最重要的测试载荷是JPL研制的深空原子钟，精度在每300万年差1秒级别。
　　f.海军NPSAT平台。这个任务来自美国海军实验室，主要从事空间天气研究、电子层闪烁和扰动、相干电磁射线断层成像、空间态势感知等技术验证，典型的军星载荷技术验证。
　　将要从PROX-1平台释放出来的太阳帆2号
　　g.PROX-1实验平台。它也是一个实验平台性质小卫星，可进行一系列实验，而这次它最重要的任务是释放太阳帆lightsail-2，相当于＂母-子-孙＂系列任务。而太阳帆任务本身也很了不起，这个太阳帆会从小卫星释放后逐渐自主展开为一个32平方米的巨大平面，详细研究与太阳风的相互作用，最终目标是成为星际航行的＂船帆＂。
　　h.其他小型卫星。此外，这次任务还包括多颗进行电离层、大气热层、新型通讯技术和教育教学用卫星。
　　总体而言，这次任务标志着猎鹰重型火箭的完全成熟，距离最理想情况的载荷入轨成功和火箭芯级/一级/整流罩回收成功越来越近。一系列复杂载荷的发射也证明了火箭二级的可靠能力，军用合同对SpaceX未来长久盈利点和现金流也无疑意义重大。
　　SpaceX在不断地将商业航天的疆域向前推进。​​​​