“一箭多星”成功发射！卫星如何“拼单”出行？

天津消防网讯 据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道，2月27日上午，长征八号遥二运载火箭在文昌航天发射场点火升空，成功将22颗卫星送入预定轨道，创造了我国一箭多星发射的新纪录。

此次发射是长征八号无助推器构型的首飞，也是今年我国新一代运载火箭的首次发射，共搭载了海南一号01星和02星、大运号卫星等22颗商业卫星，这些卫星将主要用于对地观测、低轨物联网通信和空间科学实验。

一箭多星发射有哪些难点？这么多卫星如何分散入轨？多星发射有什么优势？

一箭多星发射有哪些难点？

目前，包括美国、俄罗斯、中国在内的各航空大国已经成熟地掌握一箭多星发射技术，但成功实现发射仍需要解决诸多难题。

重力损失是发射时面临的最大难点。从理论上来说，用最快的速度将运载火箭发射上天最节约能量。但是，由于地球是一个引力非常大的天体，如果火箭速度不够快，重力将会造成巨大的能量损耗，浪费大量推进剂。

另一方面，地球具有稠密的大气层，如果火箭速度过快，大气阻力也会消耗一部分能量。同时，大气层还会对火箭产生许多干扰。火箭发动机所采用的液体燃料在燃烧室内燃烧以及从喷管中喷出的过程中会产生振动，再加上火箭在高速穿越大气层的过程中也会产生振动，最终这些剧烈的振动会传递到载荷，也就是卫星上。

一箭多星发射技术要求火箭顶端的适配器更大，以容纳更多卫星；同时要求更轻，以节省能量，将运载能力都留给载荷，有效发挥运载火箭的效益。因此，相较于一箭一星，一箭多星带来了更为复杂的振动条件，需要科研人员进行复杂、精密的数学计算，以确保安装在运载火箭各部位的卫星都能够承受振动。

除了力学难题之外，卫星在地面研制阶段还需要进行热真空试验等多项测试，以排除技术上所面临的安全风险。

卫星如何分散入轨？

卫星分离分为两类：将卫星送入同一轨道和送入不同轨道。

入轨精度与时间间隔是实现多星分离进入不同轨道的关键。运载火箭首先要有姿态控制能力、变轨能力。运载火箭进入到目标轨道以后，不能立即释放载荷，而需要依次释放，留有时间间隔。同时还要求运载火箭的末子级在到达轨道时，本身还要进行姿态调整，使得释放某一载荷符合其预定方向。

由于载荷偏多，为保证避免卫星碰撞，释放的时间间隔相应延长，因此需要运载火箭具有一定的供电能力。目前大多数卫星使用太阳能帆板，具有可持续的供电能力。而运载火箭通常使用蓄电池，并不能持续地提供电力。在实际操作之前，科研人员在地面要进行详细的数值计算与数学仿真，来模拟火箭入轨以后依次释放载荷的过程，保证卫星释放可靠、安全。

多星发射有哪些优势？

航天科工二院研究员、国际宇航联合会空间运输委员会副主席杨宇光表示，一箭多星发射技术在世界范围内已经相对成熟，包括美国、俄罗斯、中国在内的航天大国均较为成熟地掌握了该项技术。

目前，微小卫星产业发展迅速。对于此类卫星而言，采用单独的小型运载火箭发射虽然较为灵活，可以快速满足发射需求，但成本相对较高。

运载火箭自身控制系统、电源系统以及结构系统等部分占有较多重量。火箭越大，这些系统占比越低，即火箭每公斤载荷的单位成本也就越低。通常来说，使用大火箭发射，发射成本更低。

小卫星的迅速发展与大火箭较低的运载成本结合，“拼单”发射方式就变成了趋势。杨宇光认为，未来我国的运载火箭在商业上将更加成熟，除了技术更可靠外，良好的商业运作将进一步降低发射成本，提高我国一箭多星发射技术的竞争力。