2022年2月27日,11: 06,我國在文昌航天發射場用長征八號運載火箭,以“1箭22星”方式,成功將太京三號01衛星等22顆衛星發射升空。
此次任務是新構型無助推器首飛,也是多用戶* * *發射。* * *發射22顆衛星,創造中國壹箭多星最高紀錄。
壹次發射多顆衛星確實需要高技術,只有中國、俄羅斯聯邦、美
2022年2月27日,11: 06,我國在文昌航天發射場用長征八號運載火箭,以“1箭22星”方式,成功將太京三號01衛星等22顆衛星發射升空。
此次任務是新構型無助推器首飛,也是多用戶* * *發射。* * *發射22顆衛星,創造中國壹箭多星最高紀錄。
壹次發射多顆衛星確實需要高技術,只有中國、俄羅斯聯邦、美國、印度、日本和歐洲航天局掌握了這種能力。但是,衛星不是關鍵,最重要的是發射技術。
01
中國很早就開始探索“壹箭多星”的技術。
中國最早發射“壹箭多星”可以追溯到1981年9月20日。同日,風暴壹號運載火箭成功發射石堅二號、石堅二號A和石堅二號b三顆科學實驗衛星,從此,中國成為世界上第四個掌握“壹箭多星”技術的國家。
2065438+2005年9月20日,長征六號運載火箭成功將20顆微小衛星送入太空,創下我國單顆衛星發射次數的最高紀錄。
長征六號火箭首飛
“壹箭多星”技術是用壹枚運載火箭將幾顆衛星同時或先後送入地球軌道的發射技術。“壹箭多星”是壹種優越的發射模式,可以充分利用運載火箭的運載能力,降低衛星發射成本。
“壹箭多星”的技術可分為兩類:壹類是將所有載荷發射到同壹軌道;另壹種是將不同的衛星發射到各自的軌道上。
這兩種發射對運載火箭的要求不同。第壹種發射任務是在運載火箭最後壹級關閉後,依次釋放載荷。其中,要考慮的主要問題是避免每次載荷釋放後發生碰撞。其實這個問題並不難解決。只要速度稍有不同,或者釋放時間稍有不同,每顆衛星壹般都會“飄”得越來越遠。因為釋放時的相對速度不大,即使碰撞也不會產生大量碎片。
對於將多顆衛星發射到不同軌道的方式,要求運載火箭在進入初始軌道後要具備變軌能力,這是常規運載火箭無法企及的。
長征七號火箭首飛
中國在這方面做了很多實踐。
比如2016年6月25日,長征七號火箭首飛成功。此次發射,遠征壹號上面級伴飛,成功實現首飛。遠征壹號A * * *儀器上面級與長征七號火箭分離後,將6種不同要求的5種載荷“擺渡”至不同軌道,開展了新壹代航天器的尺度返回艙、多星變軌、在軌加油、立方星等新技術的在軌演示驗證。
02
必須照顧好主負載。
壹般來說,運載火箭每次發射任務都會有壹個主載荷。主載荷可以是壹顆衛星,也可以是多顆衛星,但數量壹般不會太多。運載火箭的每壹次發射任務基本都是圍繞主載荷進行的,也就是目標軌道和發射窗口基本都是根據主載荷的要求來確定的。承載只能確認是否能在這樣的軌道上工作,然後再決定是否承載。
與機載載荷相比,主載荷對發射的要求壹般更復雜。發射前壹般要求在發射塔架上對主載荷進行測試,從發射塔架到控制中心壹般保證有線或無線測試通道。
此外,在很多情況下,要求運載火箭的整流罩具有非金屬材料的透波窗,以便在運載火箭發射前和發射過程中,能夠與地面站可靠地交換主載荷的測控信號。
長征十壹號火箭對接
在運載火箭發射前,科研人員要做大量的靜態和動態分析,確保載荷能夠承受運載火箭發射過程中的惡劣機械條件,必要時還要進行衛星和火箭的聯合振動試驗,確保沒有問題。
對於承載的負荷,就不會那麽體貼了。在許多情況下,有效載荷和運載火箭之間沒有信號接口,但當有效載荷被釋放時,衛星被告知它在軌道上,可以通過行程開關等設備開始工作。
壹般發射任務會先釋放主載荷。在此之前,如果運載載荷在加速過程中發生脫落或隨火箭振動,也會影響主載荷的安全,所以對運載載荷的要求也是建立在不影響主任務安全的前提下。
03
背負任務將成為常態。
隨著電子元器件和衛星有效載荷技術的快速發展,衛星的功能越來越強大。重量只有幾公斤到幾十公斤的微納衛星,甚至更小的皮衛星,可以完成很多過去只有大型衛星才能完成的任務。
在這類衛星中,有相當壹部分是由廉價的商用器件制成的,相對而言,其發射成本也相對昂貴。因此,這類衛星往往以運載方式發射入軌。壹般來說,他們對軌道的類型不是很“挑剔”,對入軌精度的要求也不高。運載火箭釋放主載荷後,利用剩余運載能力將盡可能多的微納衛星送入軌道,已成為近年來的普遍現象。
在這些衛星中,立方星已經成為非常重要和受歡迎的標準星。它們遵循標準尺寸規格以及機械和電氣接口。目前,通用立方星釋放裝置不會對主載荷產生任何不利影響和幹擾。
長征八號新配置首飛,同時創造了中國“壹箭多星”的新紀錄,真的是壹件值得驕傲的事情!未來,中國航天必將帶來更多驚喜,我們拭目以待!
來源|中國航天科技集團公司、中國航天報
作者|楊玉光,李書歡,傅壹飛,