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“一箭多星”发射,要害不在卫星数量

火箭复工,我国一次发射4颗新技能实验卫星
2020-02-25 10:34:17
来历:科技日报 作者:付毅飞 谈论:0
导语:近来,我国在西昌卫星发射中心用长征二号丁运载火箭,成功将4颗新技能实验卫星送入预订轨迹。
  近来,我国在西昌卫星发射中心用长征二号丁运载火箭,成功将4颗新技能实验卫星送入预订轨迹。

  这次“一箭四星”发射,再次引起部分小伙伴对一箭多星发射技能的猎奇:是不是一次发射的卫星越多越凶猛?

  一箭多星发射技能很难,现在世界上只要美国、俄罗斯、我国、印度、日本、欧洲航天局等把握。不过卫星数量多,并不代表技能含量必定高。

  数量不是问题,发射方法更表现技能含量

  一箭多星,是指一枚运载火箭一起或先后将数颗卫星送入轨迹的技能。与传统的单星发射比较,其能更充分地运用火箭运载才能,进步发射功率,下降发射本钱。

  1960年,美国初次用一枚火箭发射了2颗卫星,一年后完结一箭三星。随后,苏联、欧洲航天局也把握了这种发射技能。我国于1981年用风暴一号运载火箭将3颗实践二号卫星送入轨迹,成为第四个独立把握一箭多星发射技能的国家。

  跟着火箭运载才能以及发射、星箭别离等技能的开展,“一箭”发射卫星的数量屡立异高。

  2015年,我国长征六号运载火箭在首飞使命中,将20颗卫星送入太空,发明了其时的亚洲一箭多星纪录。

  2017年,印度完结一箭104星发射,打破俄罗斯在2014年发明的一箭37星的世界纪录,并将这项世界纪录坚持至今。

  2018年,美国SpaceX公司用猎鹰九号火箭发射了64颗星链卫星,尔后数次发射布置星座。就在几天前,该公司又成功发射了第五批60颗星链卫星。

  不过在航天专家眼中,发射卫星的数字从技能视点来说并非要害,发射方法更表现技能含量。

  将多卫星送入同一轨迹,分配器是要害

  全国空间勘探技能首席科学传达专家庞之浩向科技日报记者介绍,一箭多星发射常用两种方法,一是把卫星送入相同或附近的轨迹,二是屡次分批将卫星送到不同轨迹。前者的技能含量较后者要低。

  以印度用PSLV-C37运载火箭成功完结一箭104星发射为例,庞之浩介绍说,这104颗卫星均被送往相同轨迹。其间以重730公斤的印度“制图-2D”为主星,带着2颗19公斤重的微卫星,以及101颗不到10公斤重的纳卫星。载荷数量虽多,质量却不大。使命所用火箭的太阳同步轨迹运载才能仅1.5吨,在运载才能上并未获得打破。

  一起,此次使命选用直接发射、逐次开释方法,适用于对轨迹高度、相位的准确性要求不是很高的使命。俄罗斯曾在2013年和2014年,用第聂伯火箭别离发射32颗和37颗卫星,选用的也是这种方法。

  不过一次发射这么多卫星,也有必定技能难度。由于要在很短的时刻距离内,把卫星以必定视点推出去,保证其不会彼此磕碰。庞之浩说,尤其是101颗纳卫星的开释进程不到10分钟,对火箭焚烧时序的操控、分配器的规划有很高要求。

  他介绍说,分配器有多种形式,假如发射类型相似的卫星,可选用中心承力筒式分配器或盘式分配器。我国则选用过锥型分配器,便于卫星向外开释。例如2015年长征六号一箭20星发射时,便是用锥型分配器分批开释。庞之浩表明,从卫星开释方法上判别,印度运用的分配器或许与我国相似。

  将卫星送入不同轨迹,上面级技能是“必修”

  假如要将多颗卫星送入不同轨迹,则需求凭借另一种飞翔器——上面级。上面级是在火箭上添加的一级独立飞翔器。被火箭运送到必定轨迹后,它能自主飞翔屡次焚烧发动,将一个或多个航天器送入不同轨迹空间。

  2018年12月29日,长征二号丁运载火箭将远征三号上面级送入太空。尔后约4小时内,远征三号通过4次准确变轨,把7颗卫星别离送入高度相差数百公里的预订轨迹。此次使命中,远征三号依照方案完结21次焚烧,创下国内上面级在轨焚烧次数纪录,一起也在国内初次完结将两组卫星布置到不同轨迹。

  现在,上面级技能已成为各航天大国的“必修课”,现在世界各国研发的上面级达数十种。我国从上世纪80年代末开端,先后研发出多型固体推进剂上面级,施行的屡次飞翔悉数获得成功。近年来,我国又成功研发出具有多种使命适应性的“远征”系列上面级。2015年3月,我国远征一号上面级成功首飞;同年7月,远征一号上面级再次升空,精准地将两颗新一代斗极卫星送入预订轨迹。2016年11月,我国针对新一代大推力运载火箭研发的远征二号上面级,跟从长征五号运载火箭发射成功。

  记者了解到,“远征”系列上面级具有20次以上自主快速轨迹机动及布置才能,工作时刻可达数天,现在已在多种航天发射使命中大显身手。

(责任修改:韩梦晨)

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