Arianespace 在 Webb 之前的最后一次 Ariane 5 发射中打破了有效载荷质量记录

周六晚上，一架欧洲阿丽亚娜 5 号火箭从法属圭亚那发射升空，搭载 SES 商用宽带卫星和法国军用电信飞行器，在詹姆斯·韦伯太空发射前的最后一次阿丽亚娜 5 飞行中创造了地球静止转移轨道的新有效载荷质量记录XNUMX 月的望远镜。

在地面系统问题迫使从周五开始延迟 24 小时后，团队在周六下午在圭亚那航天中心的 ELA-5 发射台将低温液态氢和液态氧泵入阿丽亚娜 3 发射器的主级和上级在南美洲。

阿丽亚娜 5 号的倒计时在周六晚上火箭首次发射前五分钟停止。 在等待 67 分钟让工程师分析 Ariane 5 主级的压力读数后，倒计时重新开始，火箭的 Vulcain 2 主发动机在美国东部时间晚上 10 点 10 分（格林威治标准时间 0210）闪烁。

七秒钟后，阿丽亚娜 5 的双固体火箭助推器点燃，以 2.9 万磅的推力将发射器推离发射台。

阿丽亚娜 5 号于当地时间晚上 11 点 10 分在法属圭亚那升空，从南美洲北部海岸的太空港向东加速时穿过云层。

火箭在执行任务近两分半钟时丢弃了两个用过的固体火箭助推器外壳。 阿丽亚娜 5 号的瑞士制造的有效载荷罩在火箭爬升到稠密的低层大气层之后，分两半释放。

主级继续点燃其 Vulcain 2 主发动机，直到飞行近 XNUMX 分钟，然后关闭并下降并落回非洲海岸的大气层。

由氢燃料 HM7B 发动机驱动的上级点燃了 16 分钟，将 SES 17 和雪城 4A 卫星注入到一个椭圆形地球静止转移轨道，在地球上方延伸近 22,000 英里（36,000 公里）。

Ariane 5 准时释放了每颗卫星，首先在升空后近 17 分钟从火箭双有效载荷堆栈的上部位置部署 SES 30 航天器。 在卸下适配器结构后，阿丽亚娜 5 号在大约 4 分钟后部署了雪城 XNUMXA。

管理 Ariane 5 发射操作的法国公司 Arianespace 宣布任务成功。 在阿丽亚娜航天公司的飞行序列中指定为 VA255，周六晚上的发射是阿丽亚娜 111 火箭自 5 年以来的第 1996 次飞行，也是阿丽亚娜火箭系列的第 255 次任务。

由 Thales Alenia Space 建造的 SES 17 通信卫星将为卢森堡 SES 的美洲、加勒比海和大西洋的航空公司乘客提供互联网连接。 根据阿丽亚娜航天公司的发射新闻资料，满载燃料的卫星在发射时重 14,133 磅（6,411 公斤）。

SES 17 是 SES 采购的最大卫星，也是泰雷兹公司建造的最大航天器。 它带有一个与 ESA 以公私合作伙伴关系开发的新型数字有效载荷控制器，能够重新编程卫星的近 200 个点波束，调整功率和频率分配以响应不断变化的客户需求。

“多亏了 Arianespace，SES-17 现在正在进入轨道，”SES 首席执行官 Steve Collar 说。 “我们期待 SES 客户能够利用 SES 的多轨道、可互操作的 Ka 波段卫星网络的高吞吐量、全球覆盖和低延迟，包括 SES-17 和我们即将推出的 O3b mPOWER 星座。”

SES 17 卫星还带有一个机械泵送回路冷却系统，这是第一个用于大型商业通信航天器的主动热控制回路。 以前的商业电信卫星使用被动热控制系统或热管来保持其内部电子设备处于适当的温度。

同样由泰雷兹阿莱尼亚航天公司建造的 8,492 磅（3,852 千克）雪城 4A 号航天器将为法国军方提供通信服务。 该卫星将在法国军用飞机、装甲地面车辆和包括潜艇在内的海军舰艇之间中继安全通信。

Syracuse 4 计划取代 Syracuse 3 代，其中包括 2005 年和 2006 年发射的两颗法国卫星，以及与意大利于 2015 年进入轨道的联合航天器。 Syracuse 卫星为部署和移动的法国军队提供中继服务每个地面通信之外的区域。

“所有这些活动都需要持续、可靠的通信，而只有太空电信才能提供这一点，”法国太空司令部雪城计划官员、指挥官 Ludovic Esquivié 说。 “雪城……是一个完全由武装部队控制的安全通信系统，并能抵御外部侵略。”

法国国防部在 2019 年宣布，新一代雪城卫星将配备摄像头，以帮助识别和监控可能的攻击者。 雪城 4 号卫星还具有抗干扰能力，与老化的雪城 3 号卫星相比，提供更高的数据中继率和更高的灵活性。

Thales Alenia Space 首席执行官 Hervé Derrey 表示：“这些卫星面临或必须能够应对各种威胁，包括核威胁，以及网络安全或网络攻击方面的威胁。”

SES 17 和雪城 4A 将在接下来的几个月内使用等离子推进器将它们的轨道环绕赤道超过 22,000 英里。 一旦进入地球静止轨道，卫星将具有固定的地理覆盖区，因为它们随着地球的自转而更多地环绕地球。

周六晚上的任务创造了两项记录。

SES 17 和雪城 4A 卫星的总发射重量为 22,626 磅（10,263 公斤）。 这两艘航天器包含有史以来最重的有效载荷堆，它们被发射到地球静止转移轨道，这是大型通信卫星的典型下落轨道。

星期六晚上的阿丽亚娜 5 号火箭在有效载荷整流罩底部装有一个升高的圆柱体，相对于标准发射器设计，发射器的高度增加了 5 英尺（1.5 米）。 这一变化使火箭的总高度达到 184 英尺（56.3 米），成为有史以来最高的 Ariane 5。

周六晚上的飞行帮助为下一次阿丽亚娜 5 号发射价值 10 亿美元的詹姆斯韦伯太空望远镜的任务扫清了道路。

阿丽亚娜 5 号是世界上最可靠的运载火箭之一，在过去的 97 次飞行中只有一次部分故障。 欧洲航天局正在支付韦伯的发射费用，作为其对该任务的贡献的一部分。 美国宇航局支付了韦伯的大部分开发费用，加拿大航天局是该天文台的第三个合作伙伴。

NASA 工程师帮助 ESA 和 Arianespace 评估了 Ariane 5 火箭发射韦伯的准备情况，这是历史上最昂贵的机器人太空任务。 周六的发射是 Webb 安装到下一个 Ariane 5 以于 18 月 XNUMX 日升空之前的最后一次测试。

肯尼迪航天中心的发射服务项目负责监督 NASA 太空科学任务的发射，并为詹姆斯·韦伯太空望远镜提供咨询服务。

“我认为这有助于平息一些人的感受，或者可能是对我们为什么要在外国车辆上发射这个世界的看法，”肯尼迪的发射主管 Omar Baez 在最近接受 Spaceflight Now 采访时说。

贝兹说，二十年前，他第一次前往法属圭亚那库鲁的阿丽亚娜 5 号发射基地，开始评估由法国航天局 CNES 管理的航天港设施。

“这很敏感，因为你要对抗 Arianespace 和 CNES，而且你是一名外国代理人，但我们合作得很好，”贝兹说。

他说，NASA 指派航天器处理、任务整合和风险管理方面的专家作为顾问，在 Webb 发射之前与 ESA 和 Arianespace 合作。

“我们的风险经理一直在关​​注法国和 ESA 人员如何将 Arianespace 可能存在的任何问题冒出来，这与我们这里的系统非常相似，在政府机构的洞察力和监督方面，”Baez 说。 “因此，我们看到它们具有与我们在飞行其中一个宝贵的有效载荷时表现出的相同类型的严谨性，因此我们认为其中的一些见解值得称赞。”

“阿丽亚娜 5 号在每次发射中都表现出持续改进，”欧空局太空运输主管丹尼尔·诺伊恩施万德在周六晚发射后的一份声明中说。 “今天发射 VA255 的成功和去年 254 月 VA5 的成功对于携带詹姆斯韦伯太空望远镜的阿丽亚娜 XNUMX 号 XNUMX 月发射至关重要。”

在为确保阿丽亚娜 5 已准备好发射韦伯的分析中，欧洲和美国的工程师专注于火箭的有效载荷整流罩或鼻锥，它在穿过大气层飞行的前几分钟保护有效载荷。 发射后几分钟，护罩会被分成两部分，一旦进入轨道，卫星就会暴露出来，以便与火箭分离。

JWST 将折叠成折纸式以安装在 Ariane 5 火箭的有效载荷护罩下，然后展开太阳能电池板、天线、分段镜阵列和一个网球场大小的隔热遮阳板，在途中与 Ariane 5 分离后观测站距地球近一百万英里（1.5 万公里）。

一旦就位，JWST 的望远镜——有史以来最大的太空飞行器——和四台科学仪器将深入遥远的宇宙，研究大爆炸的动荡后果、星系的形成以及其他恒星周围行星的环境。

Ariane 5 有效载荷罩由瑞士 RUAG Space 制造。

工程师对阿丽亚娜 5 的有效载荷整流罩进行了修改，以减少在分离鼻锥期间施加在卫星上的振动。

欧空局、阿丽亚娜航天公司和 RUAG 还改变了阿丽亚娜 5 号有效载荷罩上的通风口设计，以解决当整流罩在升空后抛离时减压事件可能损坏韦伯天文台的担忧。 工程师担心滞留在 Webb 折叠遮阳膜中的残余空气可能会在整流罩分离时导致“过应力情况”。

贝兹说，肯尼迪航天中心的 NASA 工程师在发现阿丽亚娜 5 号整流罩在上升过程中如何减压方面“发挥了重要作用”。

贝兹说：“我们能够与我们的法国合作伙伴合作，在以前的飞行中检测到该环境的整流罩，并确保我们拥有准确的信息。” “而且，事实上，我们确实发现了一个问题。 我们必须制定一项计划，以便能够在整流罩上升时正确排气。”

电邮 作者。

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资料来源：https://spaceflightnow.com/2021/10/24/arianespace-breaks-payload-mass-record-on-final-ariane-5-launch-before-webb/