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一张照片,解读猎鹰9号火箭发射与回收全过程

2018-01-10 07:15 Steed

北京时间1月8日上午9点整(当地时间1月7日晚20点整),SpaceX在美国卡纳维拉尔角发射了一枚猎鹰9号火箭,将Zuma卫星送入了预定轨道。由于此次发射的是美国军方的保密航天器,按照以往的惯例,二级火箭的飞行细节并未披露,就连SpaceX的官方直播也只聚焦在一级火箭的点火升空和垂直着陆方面。


美国摄影师John Kraus利用长时间曝光和叠加的手法,拍到了一张堪称教科书级别的照片,完整展现了此次发射连同一级火箭回收的全部细节。


我在微博上转发这张照片之后,有不少朋友在评论里问,这么多条轨迹都是哪儿跟哪儿呀?呃,用文字说不太清楚,干脆直接在照片上把这些轨迹都给标注出来好了。


John Kraus拍摄的照片,完整展现了猎鹰9号发射及回收的轨迹。点击图片可以查看大图。


首先是一级火箭点火升空,留下了最粗最长的那条轨迹(图中的1)。


发射后2分20秒,一级火箭关机,那条轨迹也就到了尽头(图中的2)。


接下来,2分24秒,一二级火箭分离,2分25秒,二级火箭点火(图中的3)。从这里往后,轨迹就分叉了。


右边那条向远处延伸的光迹,则是持续点火的二级火箭在推送卫星前往预定轨道(图中的5)。


往高处延伸的那一小段光迹,是分离后的一级火箭在发射后2分33秒开始执行回收程序的第一次点火,又称反推点火,目的是把一级火箭推回到发射场附近的着陆区。

反推点火后,一级火箭不再向远处飞行,而是沿着一个高抛物线轨迹,绕回到发射场上空。照片上只能看到这条轨迹的开头(图中的4),因为反推点火完成后,一级火箭的发动机关机,就拍不到它了。


绕回到发射场上空,在即将掉回地球大气层之前,也就是发射后6分15秒,一级火箭启动回收程序的第二次点火,称为再入点火(图中的6)。这次点火持续大约20秒,目的是减慢一级火箭掉落的速度。否则的话,如果任由它高速落回大气层,一级火箭会像流星一样被烧毁。


发射后大约7分25秒,一级火箭启动回收程序的第三次,也是最后一次点火,称为着陆点火(图中的7)。这次点火持续31秒,一直到一级火箭着陆为止,目的是进一步减慢火箭的掉落速度,实现定点软着陆。最终,在发射后7分56秒,一级火箭成功着陆在发射场附近的1号着陆区。


再来看看没有标注的这张照片,由John Kraus拍摄,来源见水印。


这是SpaceX公司第21次成功回收猎鹰9号一级火箭。



火箭发射和回收我们可能很难有机会亲眼欣赏,但是今年的天空还会上演其它精彩演出!


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