导航菜单

揭秘“一箭多星”:是不是一次发射卫星越多越厉害?

火箭恢复工作,中国一次发射四颗新技术试验卫星“一箭多星”发射,关键不在于卫星数量

记者付亦菲

近日,中国长征二号丁运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射四颗新技术试验卫星进入预定轨道。

一箭四星的发射再次激起了一些小伙伴对一箭多星技术的好奇:一次发射的卫星越多,威力越大,这是真的吗?

用一个箭头发射多个卫星是很困难的。目前,只有美国、俄罗斯、中国、印度、日本和欧洲航天局掌握了这项技术。然而,大量的卫星不一定意味着高水平的技术。

数量不成问题,发射方式更能体现技术含量。

一箭多星是指一枚运载火箭同时或相继将几颗卫星送入轨道的技术。与传统的单卫星发射相比,它可以充分利用火箭的发射能力,提高发射效率,降低发射成本。

1960年,美国首次用一枚火箭发射了两颗卫星。一年后,它实现了一箭三星。后来,苏联和欧洲航天局也掌握了发射技术。1981年,中国用风暴一号运载火箭将三颗卫星送入轨道,成为第四个独立掌握一箭多星发射技术的国家。

随着火箭运载能力和发射、星箭分离等技术的发展,“一箭”发射的卫星数量达到新高。

2015年,中国长征6号运载火箭首次发射20颗卫星进入太空,创造了当时不止一个箭和不止一颗星的亚洲纪录。

2017年,印度完成了一枚104颗星的箭的发射,打破了俄罗斯在2014年创下的37颗星的世界纪录,并保持至今。

2018年,SpaceX用猎鹰九号火箭发射了64颗卫星,自那以后已经发射了几次星座部署。就在几天前,该公司成功推出了第五批60家卫星连锁店。

但是,在航天专家看来,从技术角度来看,发射的卫星数量并不是关键,发射方法反映了技术内容。

将多颗卫星送入同一轨道,分配器是关键。

国家空间探索技术的首席科学通讯专家庞志浩告诉《每日科学》说,用一个箭头发射多颗卫星有两种常见的方法。一种是将卫星送入相同或相似的轨道,另一种是分批将卫星送入不同的轨道。前者的技术含量比后者低。

以印度用PSLV-C37成功发射104颗卫星为例。庞志浩说,所有104颗卫星都被送到了同一轨道。其中,重730公斤的印度“制图-2D”是主要的恒星,有2颗重19公斤的微型卫星和101颗重不到10公斤的纳米卫星。虽然负载数量很大,但质量并不大。用于这次任务的火箭的太阳同步轨道运载能力只有1.5吨,运载能力没有任何突破。

同时,本次任务采用直接发射和连续释放,适用于对轨道高度和相位精度要求不高的任务。俄罗斯在2013年和2014年分别使用第聂伯火箭发射了32颗和37颗卫星,使用了相同的方法。

然而,技术上很难同时发射这么多卫星。因为在非常短的时间间隔内,卫星应该以一定的角度被推出,以确保它们不会相互碰撞。庞志浩说,特别是101颗纳米卫星的发射过程不到10分钟,对火箭点火正时的控制和分配器的设计要求很高。

他说有很多种分配器,如果发射类似类型的卫星,可以使用中心承力筒分配器或圆盘分配器。在中国,金字塔分销商被用来促进卫星向外释放。例如,当长征6号在2015年发射一枚20星火箭时,它是用锥形撒布器分批投放的。庞志浩说,从卫星发射的方式来看,印度可能会使用类似于中国的分配器。

要将卫星送入不同的轨道,上层技术是“必需的”

如果你想的话

目前,顶级技术已经成为主要航天国家的“必修课”。目前,世界各国已经开发了数十种顶级技术。自20世纪80年代末以来,中国先后研制了多种类型的固体推进剂末级,并成功进行了多次飞行。近年来,中国成功地开展了一系列具有多任务适应性的“远征”。2015年3月,中国的远征1号在高层成功完成了首次飞行。同年7月,远征1号的上一级再次升空,将两颗新一代北斗卫星精确送入预定轨道。2016年11月,为新一代大推力运载火箭研制的中国探险2号上阶段成功地跟随长征5号运载火箭。

记者了解到,探险系列的上一级拥有20多种自主快速轨道机动和部署能力,可以工作几天。它已经在各种太空发射任务中展示了它的威力。

[编辑:纪翔]

-