天鹅座OA-7发射成功

　　北京时间2017年4月18日23点11分（15:11 UTC），宇宙神5（Atlas V）火箭从卡纳拉维尔角41#发射站起飞，将天鹅座（Cygnus）OA-7飞船成功送入预定轨道。
　　天鹅座OA-7被命名为约翰·格伦，用以纪念水星7号的宇航员约翰·格伦（John Glenn）。本次任务的天鹅座OA-7重约7200kg（含货物），宇宙神5火箭飞行了约21分钟将其送入预定的低地球轨道。
　　天鹅座飞船主要载荷介绍
　　天鹅座飞船是美国轨道科学公司（Orbital Sciences Co.，2014年与阿联特技术公司合并为“轨道-阿联特公司” Orbital ATK）应NASA商业轨道运输服务（COTS，Commercial Orbital Transportation Services）计划开发的无人驾驶货运飞船（Unmanned Resupply Spacecraft）。轨道科学公司于2008年2月19日与NASA签订了价值19亿美元的协议，原定计划在2012－2016年间通过天鹅座飞船和安塔瑞斯运载火箭完成8次国际空间站运送补给任务，运送货物总重不低于20吨。
　　天鹅座飞船采用低风险设计，继承了轨道科学公司及其合作者经过飞行验证的飞行器技术，其主要由服务舱（SM，Service Module）和加压货舱（PCM，Pressurized Cargo Module）两部分组成。天鹅座的飞行电子模块、能源模块、推进模块、通迅模块等均位于服务舱，其能源模块配备有两幅太阳翼，能够产生约3.5kW的电力供应；推进模块采用双组元推进剂N2H4/MON-3。
　　天鹅座的加压货舱由意大利制造，采用模块化设计，可根据要求采用2模组、3模组、4模组的加压货舱，分别对应2000kg、2700kg和3400kg的运载能力。其中，采用2模组加压货舱的天鹅座飞船被称为标准型，采用3模组加压货舱的的被称为加强型，采用4模组的被称为超级型。
　　标准型和加强型的天鹅座飞船分别已在2013年9月和2015年12月完成飞行验证。 标准型和加强型的天鹅座飞船除货舱高度、运载能力不同外，外形上还有一个显著区别，即太阳翼得形状也不一样：标准型为方形的太阳翼，加强型为圆形的太阳翼。
　　构型             飞船干重         设计运载能力
　　标准型       1500kg             2000kg
　　加强型       1800kg             2700kg
　　截至目前，天鹅座已完成8次发射，其中7次成功，1次失败。由于宇宙神5火箭的运载能力比安塔瑞斯火箭强，采用宇宙神5发射的加强型天鹅座飞船运货质量可以超过其设计值（2700kg），达到3519kg。
　　日期                     构型            运载火箭        飞船质量               飞行结果
　　20130918       标准型       安塔瑞斯        110 589kg           成功
　　20140109       标准型       安塔瑞斯        120 1260kg        成功
　　20140713       标准型       安塔瑞斯        120 1494kg        成功
　　20141028       标准型       安塔瑞斯        130 2025kg        失败
　　20151206       加强型       宇宙神5          401 3514kg        成功
　　20160323       加强型       宇宙神5          401 3519kg        成功
　　20161017       加强型       安塔瑞斯        230 2342kg        成功
　　20170418       加强型       宇宙神5          401 3495kg        成功
　　本次天鹅座OA-7飞船起飞重量7229kg，其中有效载荷（货物）重量为3495kg，包括954kg的人员补给、1215kg的空间站系统硬件以及940kg的科学应用设备，是目前为止商业货运任务中单次运输最重的一次。除了食品补给、卫生纸等常规补给货物外，本次天鹅座OA-7飞船还携带了有趣的载荷包括：
　　1）NASA的“先进型植物种植器（Advanced Plant Habitat）”，用于研究空间站环境中的植物参与二氧化碳循环的相关信息；
　　2）SAFFIRE试验设备，用于研究火势如何在飞行器中蔓延；
　　3）4台装满生物试验设备的冷藏柜；
　　4）38颗立方星，分别由天鹅座OA-7飞船和国际空间站释放入轨。
　　天鹅座飞船不具备回收使用的能力，完成全部任务后，天鹅座OA-7飞船将载满空间站的垃圾再次进入大气层，并在大气层中焚毁。
　　宇宙神5运载火箭
　　宇宙神5运载火箭是美国现役的主力运载火箭之一，隶属于美国发射联盟（ULA），由洛克希德·马丁公司设计制造。
　　天鹅座OA-7是宇宙神5火箭第三次执行天鹅座系列飞船的发射任务，前两次分别为2015年的OA-4任务和2016年的OA-6任务。2014年10月，安塔瑞斯火箭发射Orb-3任务遭遇了戏剧性的失败；宇宙神5火箭是用来代替暂时缺席的安塔瑞斯火箭发射天鹅座任务的。
　　本次发射天鹅座OA-7飞船的为宇宙神5 401型火箭，401中“4”表示有效载荷整流罩直径为4m，“0”表示本发火箭没有捆绑固体助推，“1”表示本发火箭二子级（半人马座上面级）为单台发动机构型。
　　本次发射的宇宙神5 401型火箭，注意火箭底部的凸起并非固体助推
　　宇宙神5 401型火箭全长58.3m，起飞质量约334.78t，起飞推力3827kN；
　　一子级长32.46m，直径3.81m，子级重量约305.4吨，采用2台RD-180液氧煤油发动机，海平面比冲约3052m/s；
　　二子级采用单发构型的半人马座上面级，长12.68m，直径3.05m，子级重量约22.7吨，采用1台RL10A-4-2液氢液氧发动机，推力约99.2kN，真空比冲约4418m/s。
　　RL10火箭发动机（从左到右分别为RL10A-1、RL10A-4、RL10B-2、RL10B-2）
　　本发火箭整流罩长13.8m，外经约4.2m，结构质量约2111kg。
　　本次宇宙神5 401火箭发射任务主要时间节点如下：

• T-4min，贮箱增压；
  
• T-2.7s，一子级点火；
  
• T 0s，起飞；
  
• T+18s，程序转弯；
  
• T+1min 23s，跨音速，达到最大动压；
  
• T+4min 5s，一子级发动机关机；
  
• T+4min 11s，一二级分离；
  
• T+4min 31s，半人马座发动机点火；
  
• T+4min 38s，整流罩分离；
  
• T+21min，天鹅座飞船与半人马座分离，进入高度227x230km、倾角51.62°的预定轨道。
  

　　约翰·格伦
　　本次发射是宇宙神5运载火箭第71次发射，也是宇宙神系列运载火箭第653次发射。55年前，约翰·格伦和水星飞船正是乘坐一枚宇宙神2号火箭发射升空，完成历史性的轨道飞行，成为第一个绕地球飞行的美国人，也成为一代美国精神的象征。

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