40颗星链卫星因地磁风暴坠毁,马斯克损失大了,只怪他太“抠门”_风闻
简单快乐-2022-02-14 22:48
作者 尖叫的斯图卡
最近,刚刚发射成功的40颗“星链”卫星遭遇地磁风暴,再入大气层的消息火了,马斯克遭遇了一次数千万美元的损失,不知道要回收重复利用多少火箭和整流罩才能省出来。而他之所以有此“劫”,主要原因是太“抠门”。别着急,听小编慢慢说。
媒体引用的这张照片,其实是猎鹰9火箭再入时的画面

所谓地磁风暴,大意是太阳粒子喷发加剧,作用在地球大气层上,除了会干扰地球的通信之外,带电粒子的增多也会加热地球大气层。虽然这种加热十分微弱,但会导致地球大气层膨胀,甚至是轻微变形。
地磁风暴也叫太阳风暴

和很多人的传统印象不同的是,在两三百公里高度的近地轨道上运行的空间站、卫星,其实并没有完全逃出地球大气层,飞行时仍能感受到一定的空气阻力,所以地球大气层膨胀之后,它们感受到的空气阻力更大了,严重的可能会导致坠毁。比如苏联的“礼炮”号空间站、美国的“天空实验室”,都是因为这个原因陷入不可逆的再入大气层过程。而据说这次在210公里高度飞行的“星链”卫星,遭遇的阻力突然增加了50%。
美国第一个空间站天空实验室就是这样坠毁的

看到这里,熟悉“星链”轨道的人可能会想,“星链”卫星的部署轨道不是550公里、1150公里,最低也有340公里吗?比如在2月3日发射的这批49颗“星链”卫星,部署轨道是550公里高度,它们怎么会跑到210公里大气阻力较大的轨道上去了呢?
星链卫星的部署轨道没有210公里的

原因就是马斯克太“抠门”,为了节省成本,执行“星链”发射任务的“猎鹰”9火箭是没有上面级的,也就是说进入太空之后,它不能再推一把,帮助卫星进入最终部署轨道,而是在210公里的高度就“撒土豆”了,后续的升轨要靠“星链”自己。
猎鹰9发射星链时没有上面级

一把“土豆”撒出去就完事了

而这个210公里的轨道,马斯克美其名曰地将它命名为测试轨道,“星链”卫星在这里测试状态OK之后,才会启动发动机进行升轨。没错,现在新一代的“星链”卫星是自带推进系统的,但是由于它的体型不大,单颗卫星只有200多公斤重,所以没办法使用传统的化学火箭发动机,而是和我们的空间站一样,使用了“黑科技”霍尔推进器。
星链卫星的霍尔推进器

这本来是个好事情,但是在这里马斯克“抠门”的本性第二次又表现出来了。霍尔推进器虽然体型小,节省燃料,但现阶段的推力一般只有几牛,最大的美国X3霍尔推进器和我国的HET-450,推力也只有5.4牛和4.6牛,还处于实验室阶段。
美国X3霍尔推进器

疑似为我国HET-450霍尔推进器
不过,现阶段实用化的霍尔推进器,推力也有1到2牛,比如我国空间站“天和”核心舱就装备有4个这样的霍尔推进器。而马斯克为了节省成本,给“星链”卫星配备的霍尔推进器,输入功率范围只有1.35千瓦至10千瓦,推力为40到600毫牛,大概只有我们的1/2到1/15。
星链卫星的霍尔推进器

我国空间站霍尔推进器点火瞬间

这样小的霍尔推进器,马斯克和SpaceX是经过精确的计算的,它刚刚好能抵消210公里高度近地轨道上的空气阻力,一点也没多,但是这次由于受地磁风暴的影响,近地轨道上的空气阻力突然增加了50%,所以40颗“星链”就GG了,即使当时“星链”卫星收起了“小翅膀”以减少阻力也无济于事。而这批发射的剩下的9颗“星链”卫星,估计也救不回来。
这可是真GG了

值得一提的是,即使没有这次地磁风暴的影响,从210公里的轨道升轨到550公里,凭借“星链”那连张纸都吹不到的霍尔推进器,整个过程大概需要一两个月的时间,整个变轨过程中需要占用大量的轨道资源,而这才是航天业内诟病“星链”卫星的原因之一,并非它的数量太多,挤占了近地轨道空间。实际上,用马斯克自己的话来说,地球的近地轨道空间很大,可以容纳数以万亿计的卫星,听起来似乎很有道理,但是他回避了“星链”变轨过程太漫长带来的风险,一旦有事反应不够灵活,会给在这一轨道运行的其他航天器造成未知的威胁,就像前不久我们的空间站所遭遇的那样。
释放重的星链卫星

最后,还要说一句,马斯克的这种“抠门”,是他的航天商业帝国得以成功的主要原因,而节省发射成本,本无可厚非,值得我们学习。但任何事情都不能走极端,过犹不及,企业除了追求经济利润之外,还要主动承担起社会责任,我们的“天宫二号”空间实验室退役的时候,都是主动离轨的,这才是大国担当。
SpaceX需要更多的企业担当