太空僧的回答
【7.13 第二次更新】
SpaceX发布声明,确认了我之前的猜测,即二级液氧泄露造成发射失败。
虽然卫星已被部署,但由于二级二次点火失败所以轨道没有圆化,椭圆轨道近地点只有135公里。每当卫星通过一次近地点时,都会面对大气层较高的空气阻力,使得轨道远地点下降5公里以上的高度。在这个阻力水平下,卫星用于日常变轨的电推用最大可用推力也无法成功提升卫星高度。因此,卫星将再入地球大气层销毁。
本次发射任务宣告彻底失败。
【7.12 第一次更新】
FAA要求对 Starlink Group 9-3 进行调查。在确认不妨碍公共安全的情况下,猎鹰 9 号才能恢复飞行。这意味着猎鹰9号将暂停发射,之前每2天半发射一次的频率将无法继续保持。
目前G9-3卫星的轨道大部分在130X280千米,有3个位于115X322千米的轨道上。还有一颗在190X235千米的轨道上,从数据来看,可能是在努力提升中。
【以下为原回答】
SpaceX猎鹰9号二级发动机在北京时间7月12日10:35发射后不久出现故障,导致20颗Starlink卫星提前布署,此次发射失败,结束7年10个月零9天的连续334次成功发射纪录,猎鹰9号发射成功率降至99.7%
这次发射一开始就不太顺利。火箭发射本来就比计划晚了一天,发射后一级B1063顺利返回(第19次),但二级在第一次点火时,监控视频显示梅林发动机周围出现了一些的冰,其中一部分之后落入尾焰中。见下图中白色结晶。以前从未出现过这么多的冰,看上去像是推进剂泄漏。
从直播一开始的碎屑来看,有可能先是隔热材料等破损,然后出现推进剂泄漏。从下面截取的视频中,可以看到冰块脱落后被尾焰90度吹飞的样子(抢答:为什么钟型喷管层流会向外吹而不是向后吹?)
猎鹰9号出现故障的画面纪录 https://www.zhihu.com/video/1795188600788353024
从数据来看,二级第一次点火至T+520s的速度曲线与之前3次相比,并没有明显异常。
按原计划,本来应该在发射52分20秒后圆化轨道并部署Starlink卫星,但直播提前中断。马一龙在2小时后在X上宣布,二级按计划二次点火以提高近地点时,发动机快速计划外解体(RUD),故障原因未知。
这次发射基本上是失败了。目前还不知道RUD的具体情况,但Starlink卫星在RUD之后仍然完成部署。按照原计划,预定的部署轨道为296 x 286公里的接近圆的轨道上,现在实际部署在了138X295千米的椭圆轨道上。138千米的近地点有点太低了,这导致它们将很快(几天内)进入大气层。目前20颗卫星中的5颗已与飞控中心连接上,如果它们能在重返大气层前用推进器提升轨道高度,那么勉强算是部分成功(非正常入轨),但更大的概率是根本无法保住轨道,几天后直接在大气中烧毁,算是彻底失败。
这次发射,是猎鹰9号今年的第69次飞行,也是自2010年火箭首次亮相以来的第354次飞行任务。猎鹰9号火箭在飞行中的最后一次失败发生在2015年6月28日,当时执行货运补给任务的火箭在飞行139秒后失败。另一次是,2016年9月1日在卡纳维拉尔角发射台上进行静态点火实验加注引发的爆炸。这已经过去八九年了,可以说猎鹰9号是相当成熟的设计和技术了。
这也表明,再成熟的技术,在航天领域仍然有可能出大问题。
后果
这次失败不太会让starlink卫星的后续发射受影响,毕竟不是客户的(除非FAA插手)。但有可能直接导致原计划7月31日左右发射的“北极星黎明号”推迟至少几个星期。这是龙飞船的“史上首次私人太空行走”任务,使用的正是猎鹰9号。
它还可能影响NASA在8月19日左右用SpaceX 龙飞船向国际空间站运送4名新宇航员的任务计划。鉴于波音拉垮的CST-100,NASA原计划依靠SpaceX前往国际空间站。这也是为什么NASA一直要在空间站载人运输中采用冗余的载人飞船型号和发射系统的原因,总是会有意外发生。