安塔瑞斯运载火箭

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安塔瑞斯运载火箭
Antares
轨道科学公司所开发的安塔瑞斯运载火箭于维吉尼亚州中大西洋地区太空中心首次发射升空。
用途中型一次性使用运载系统
制造者轨道科学公司
制造国家美国
外型及质量参数
高度40.5公尺（133英呎[1]。）
直径3.9公尺（12.8英呎[2]）
质量最多240,000公斤（530,000磅[1]）
级数2节至3节[2]
业载量
至近地轨道有效载荷
质量8,000公斤（18,000磅[2][3][4]）
相关火箭
相似型号雅典娜Ⅲ号运载火箭
三角洲Ⅱ号运载火箭
发射历史
现状100系列：已退役
200系列：已退役
300系列：计划中
发射场中大西洋地区太空中心0号发射台（英语：Mid-Atlantic Regional Spaceport Launch Pad 0）
总发射次数18次
成功次数17次
失败次数1
首次发射2013年4月21日[5]
著名载荷天鹅座质量模拟器

安塔瑞斯运载火箭（英语：Antares，即心宿二）在早期发展阶段则又被称为金牛座Ⅱ号运载火箭（英语：Taurus II），是由美国轨道科学公司所研发的一种一次性使用运载系统。其设计可以使到火箭发射质量8,000公斤（18,000磅）[3][4]的有效载荷进入近地轨道，于2013年4月21日首次飞行测试成功[5]。安塔瑞斯运载火箭为轨道科学公司所发展过最大型的火箭，并且计画在未来负责发射向国际太空站进行商业补给服务（英语：Commercial Resupply Services）的载运飞船天鹅座宇宙飞船[6]。

2008年时美国国家航空暨太空总署提出商业轨道运输服务（英语：Commercial Orbital Transportation Services）的合同，并且要求相关公司应该证明能将货物运至国际太空站轨道。对于商业轨道运输服务之要求轨道科学公司计画借由安塔瑞斯运载火箭将天鹅座宇宙飞船升至规定轨道上，此外安塔瑞斯运载火箭也能够承担一些小型与中型任务内容[7]。

2011年12月12日，轨道科学公司将火箭名称从原本指定的“金牛座Ⅱ号”，改用恒星心宿二的名称来命名为“安塔瑞斯”[8]。

发展[编辑]

早期计画[编辑]

美国国家航空暨太空总署所提出的商业轨道运输服务中将奖金订为1.71亿美元，而轨道科学公司计画开发新的火箭则预计要投资1.5亿美元；其中有1.3亿投入火箭助推器上，另外还有2,000万则是作为载运飞船的开发。但是截至2012年4月，开发成本估计已经达到4.72亿美元[9]。

2008年6月10日时，轨道科学公司宣布中大西洋地区太空中心将成为安塔瑞斯运载火箭的主要发射基地，该处原本为维吉尼亚州瓦勒普斯飞行中心（英语：Wallops Flight Facility）的一部分[10]。主要的发射任务则会于中大西洋地区太空中心里的0号发射台（英语：Mid-Atlantic Regional Spaceport Launch Pad 0）（LP-0A）进行，轨道科学公司计画将原本康尼斯多加运载火箭使用的发射台进行修改以投入安塔瑞斯运载火箭的发射。轨道科学公司之所以瓦勒普斯为据点主要是考量到前往国际太空站轨道时，能够尽可能有效地避开自卡纳维尔角发射的火箭而使得上空不会过于拥挤[11]。

2009年12月10日时，阿连特科技系统（英语：Alliant Techsystems）开始测试自家推进器卡斯托辅助火箭发动机（英语：Castor (rocket stage)）以作为安塔瑞斯运载火箭第二节的动力来源[12]；而在2010年3月时，轨道科学公司和Aerojet完成了NK-33火箭发动机延伸设计系统之点火试验[13]。2013年2月13日轨道科学公司便开始尝试进行点火测试，2月22日则进行了火箭防火测试，其中将第一节火箭安置于设备上并且发动AJ26火箭发动机长达29秒之久[14]。

首次升空[编辑]

主条目：天鹅座质量模拟器

原本计画在2012年时安塔瑞斯运载火箭便会展开首次实际测试“A-ONE”并且搭载天鹅座质量模拟器升空[15]，其中天鹅座质量模拟器是以天鹅座宇宙飞船为样板（英语：Boilerplate (spaceflight)）而成。但一直到2013年4月21日才于维吉尼亚州瓦勒普斯岛中大西洋地区太空中心0号发射台（英语：Mid-Atlantic Regional Spaceport Launch Pad 0）真正进行“A-ONE”试飞任务[16]，在这之前0号发射台仅在1982年康尼斯多加运载火箭唯一一次进行轨道测试任务时使用过[17]。“A-ONE”原本预计在2013年4月17日准备进行火箭发射，然而由于在清洗外表导致火箭第二节松脱而延后计画；而在4月20日时第二次准备发射时，则因为当地高空刮起大风而研判不适合进行测试[18]。4月21日在第三次升空测试中火箭被运往发射台进行预备，而原本预计自北美东部时区17时开始后3个小时火箭应该等待发射窗口待命，但之后决定提前缩短至2个小时内结束相关工作并准备发射，10分钟后火箭发射任务开始计数[17][19]。

“A-ONE”试验仅使用卡斯托30A火箭发动机作为第二节动力来源，并没有搭配第三节火箭。而这次测试飞行除了搭载质量模拟器外[14]，也依照与其他航太公司的协议同时发射4枚立方卫星，其中分别为一枚私人企业的卫星以及亚历山大（Alexander）、格拉汉姆（Graham）和贝尔（Bell）共3枚美国国家航空暨太空总署之卫星[20][21]。安塔瑞斯运载火箭的试射除了是瓦勒普斯岛所进行过第一次液态燃料火箭外，同时也是轨道科学公司所发射过最大的火箭[15]。

设计[编辑]

各节技术[编辑]

准备进行“A-ONE”任务的安塔瑞斯运载火箭在组装过后准备运往发射台。

安塔瑞斯运载火箭采用110号配置，第一节使用RP-1与液氧作为燃烧推进剂，并在内部安装有两部Aerojet公司参考俄罗斯NK-33火箭发动机研发并销售的AJ26火箭发动机。而轨道科学公司为了能够获得第一节火箭的轨道发射之经验与大型液态推进剂使用之技术，因此与乌克兰南方设计局签约以获得天顶号运载火箭相关设计来作为参考。另外一些报告中指出两家公司在合约中也包括有“主燃料罐与相关管路的设计”，其中南方设计局负责提供如推进剂燃料罐、加压槽、阀门、传感器、燃料管道，控制接线和其他相关的硬体的核心技术[22]；这也让安塔瑞斯运载火箭与天顶号运载火箭都拥有3.9公尺（154英吋）大小的火箭直径，而之后如筹载护罩（英语：Payload fairing）等设计也与此有所关联[2]。

第二节火箭则采用固态火箭发动机卡斯托30火箭发动机，而其发动机则是参考阿连特科技系统（英语：Alliant Techsystems）所研发的卡斯托120辅助火箭发动机而成，并且透过相关技术能够达成推力向量的效果[23]。其中所推出的卡斯托火箭发动机依照不同的任务内容，又可以分别使用卡斯托30A发动机、卡斯托30B发动机或者是更长的卡斯托30XL火箭发动机[23][24]。2013年3月，美国国家航空暨太空总署将安塔瑞斯运载火箭第二节的技术细节和相关数据公开发表[25]。

而作为可搭配选项的第三节火箭的发动机则可为双推进剂第三节系统（Bi-Propellant Third Stage）或者是阿连特科技系统的星48BV型固体燃料火箭（英语：Star 48），其中前者为轨道科学公司其主要卫星平台，使用四氧化二氮与联氨作为推进燃料，计画是拿来将有效载荷精确放置最终轨道之中[2]；而后者则是基于星48型固体燃料火箭开发而成，主要是计画负责需要更多推进能量以前往指定轨道的任务[2]。

任务配置[编辑]

安塔瑞斯运载火箭依照不同任务性质会有不同配置，而依照各节别火箭搭配的方式则会给予三位数的编号加以区别。其中第一个数字代表第一节火箭、第二个数字代表第二节火箭以及第三个数字代表第三节火箭，而第二个数字与第三个数字又因为第二节与第三节分别在火箭发动机上有所区分而不同[24]。当前安塔瑞斯运载火箭在测试飞行中为在第二节使用卡斯托30A发动机、没有第三节的110号配置，之后在任务中才会陆续采用卡斯托30B发动机或者是卡斯托30XL发动机。

数字 第一个数字 第二个数字 第三个数字
第一节 第二节 第三节
0 － － 并无第三节火箭配置
1 标准第一节火箭
（2个AJ26-62火箭发动机） 		卡斯托30A火箭发动机 双推进剂第三节系统
（3个IHBT-4火箭发动机）
2 － 卡斯托30B火箭发动机 星48BV型固体燃料火箭（英语：Star 48）
3 － 卡斯托30XL火箭发动机 －

参见[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 Ed Kyle. Space Launch Report:Antares (Taurus II). Space Launch Report. 2013年4月13日 [2013年4月23日]. （原始内容存档于2012年7月27日） （英语）. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Mark Pieczynski. Antares (PDF). 轨道科学公司. 2013年4月13日 [2013年4月23日]. （原始内容存档 (PDF)于2013年6月3日） （英语）. 
  3. ^ 3.0 3.1 航天爱好者网. Antares • Cygnus NG-16• 国际空间站货运补给任务. 航天爱好者网. [2021-08-11]. （原始内容存档于2021-08-06）. 
  4. ^ 4.0 4.1 英文维基百科. Antares (rocket). 英文维基百科. [2021-08-11]. （原始内容存档于2021-08-14）. 
  5. ^ 5.0 5.1 Cargo Resupply Services. 轨道科学公司. [2013年4月23日]. （原始内容存档于2013年4月17日） （英语）. 
  6. ^ 史文慧. 美国现第二家商业飞船 将承担空间站补给任务. 搜狐. 2013年4月23日 [2013年4月24日]. （原始内容存档于2020年9月19日）. （简体中文）
  7. ^ 《Aviation Week & Space Technology（英语：Aviation Week & Space Technology）》. 美国纽约: 麦格劳-希尔集团. 2008年2月25日: 第22页 （英语）. 
  8. ^ Barron Beneski. Orbital Selects "Antares" as Permanent Name for New Rocket Created by the Taurus II R&D Program. 轨道科学公司. [2013年4月23日]. （原始内容存档于2021年2月27日） （英语）. 
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  18. ^ Martin Weil. Wind postpones rocket launch at Wallops Flight Facility. 《华盛顿邮报》. 2013年4月21日 [2013年4月23日]. （原始内容存档于2019年12月5日） （英语）. 
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  23. ^ 23.0 23.1 Gunter Krebs. Antares™ Medium-Class Launch Vehicle (PDF). 轨道科学公司. 2011年12月 [2013年4月23日]. （原始内容存档 (PDF)于2014年2月9日） （英语）. 
  24. ^ 24.0 24.1 Chris Bergin. Space industry giants Orbital upbeat ahead of Antares debut. NASAspaceflight.com（英语：NASAspaceflight.com）. 2012年2月22日 [2013年4月23日]. （原始内容存档于2013年5月18日） （英语）. 
  25. ^ Chris Bergin. CASTOR 30XL prepares for static fire ahead of providing Antares boost. NASAspaceflight.com（英语：NASAspaceflight.com）. 2013年3月5日 [2013年4月23日]. （原始内容存档于2016年9月27日） （英语）. 

外部链接[编辑]

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