SpaceX 將客製超級動力版本龍飛船，執行國際太空站脫軌任務

上月底，NASA 宣布由 SpaceX 負責建造摧毀國際太空站的脫軌飛行器 USDV，確保前者安全燃燒殆盡；現在 SpaceX 和 NASA 進一步透露細節，USDV 將是特殊改裝的龍飛船，攜帶推進劑量為標準龍飛船 6 倍，推力為標準龍飛船 4 倍。

總質量 925,000 磅的國際太空站（ISS）在軌運作 24 年，以每小時約 27,300 公里速度在太空移動，由於許多零件已磨損或廢棄，難以再維持以往機能，因此決定 2030 年正式退役。

但想讓國際太空站脫離軌道並非單純踩煞車關火就好，太空軌道力學相當複雜，除了涉及牛頓三大運動定律，也需考量地球重力、太陽輻射等影響因素，且太空站繞著一個橢圓軌道，代表運行速度、高度會隨位置變化，如果沒有精心策畫結局，國際太空站最終會不受控墜入低層大氣，碎片可能撞擊北緯 51.6 度～南緯 51.6 度內任何區域。

而現有太空船不具安全引導太空站技術，得建造新的脫軌飛行器來擊落太空站，該飛行器需設計精確導航系統以控制飛行器速度與方向，確保在預定時間內使太空站再入大氣，飛行器推進系統也需克服太空站運動速度，提供充足動能擊落太空站。

6 月下旬，NASA 授予 SpaceX 價值高達 8.43 億美元的合約，負責建造能把國際太空站安全打落大海的脫軌飛行器（USDV），過程需確保太空站以正確位置、方向重新進入大氣層，所有殘骸將在 3,000℃ 溫度的再入過程燃燒，不對地表造成任何傷損。

近日，NASA 與 SpaceX 進一步釋出 USDV 細節。

Join us at 2pm ET, Wednesday, July 17, when NASA and @SpaceX leaders will talk about SpaceX being chosen to develop and deliver the deorbit vehicle that will safely move the @Space_Station out of orbit at the end of its operational life: https://t.co/pTOzYCxMe3 pic.twitter.com/QavokuFauN

— NASA (@NASA) July 16, 2024

SpaceX 表示，脫軌飛行器本質上是經過特殊改裝的龍飛船，攜帶約 35,000 磅推進劑（普通龍飛船的 6 倍）為 46 個 Draco 發動機提供動力，其中 16 個用於姿態控制，30 個用於太空站壽命結束時執行降低太空站軌道所需脫軌機動。

USDV 的「後備箱」為現有龍飛船 2 倍長，且將具備發電功能，能儲存比二代龍飛船多 3～4 倍的能量。

USDV 建造完畢後將由 NASA 運營，預計在最後一批太空人抵達太空站後不久發射，停靠太空站前端定期執行航向修正，伴隨國際太空站軌道高度逐漸下降，等太空站從 400 公里降到 330 公里，最後一批太空人便會離開，而太空站生命最後一週，USDV 進行最終燃燒，使太空站 4 天後受控脫軌再入大氣層。

國際太空站再入燃燒時間預計落在 2031 年 1 月，屆時太陽進入平靜期，地球大氣層膨脹程度達最低限度。

一些大型但相對脆弱的太陽能電池陣列、天線、輻射板會率先斷裂燃燒，其次，巨大的太空站模組桁架也將在墜落過程破裂，跟小型汽車差不多大的零件碎片預計散落在 1,930 公里長的狹窄區域內，一路濺落海洋。

（首圖來源：SpaceX/Twitter）