長八新構型“一箭22星” ， “一箭多星”是怎么回事？『太空科普』

長八新構型“一箭22星” ， “一箭多星”是怎樣回事？『太空科普』

2022年2月27日11時06分，我國在文昌航天發射場使用長征八號運載火箭，以“1箭22星”辦法，告捷將泰景三號01衛星等共22顆衛星發射升空。

本次職責為不帶助推器的新構型首飛，同時也是一次多用戶共享發射，共發射22顆衛星，創造了我國一箭多星的最高紀錄。

這次發射告捷惹起了寬大網民的眷注，尤其是對“一箭22星”的多星發射武藝充溢了獵奇——是不是發射的衛星越多，就越能證實航天武藝兇猛？

一次發射多顆衛星，武藝要求的確很高，全天下也僅有中國、俄羅斯、美國、印度、日本、歐洲航天局等把握這個才能。但是，衛星幾多不是緊張，最緊張的是發射武藝。

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我國很早便開頭探究“一箭多星”武藝

我國最早的“一箭多星”發射可追溯到1981年9月20日。當天，風暴一號運載火箭發射實踐二號、實踐二號甲、實踐二號乙三顆封建實行衛星告捷。自此，我國成為天下上第四個把握“一箭多星”武藝的國度。

2015年9月20日，長征六號運載火箭告捷將20顆弱小衛星送入太空，創造了中國單次衛星發射數目標最高紀錄。

▲長征六號火箭首飛

“一箭多星”武藝，就是用一枚運載火箭同時或先后將數顆衛星送入地球軌道的發射武藝?！耙患嘈恰笔且环N出色的發射辦法，它能富裕地使用運載火箭的運載才能，低落衛星發射本錢。

“一箭多星”武藝分為兩大類：一類是將一切載荷發射到同一條軌道；另一類是分散將不同的衛星發射到各自的軌道。

這兩類發射關于運載火箭的要求是不同的。第一類發射職責是在運載火箭的末子級關機后，只必要將所承載的載荷依次開釋出來即可。這此中，必要思索的主要成績是制止各個載荷開釋后顯現碰撞的成績。這個成績但是不難處理，只需在開釋衛星時，速率稍有差別，大概開釋的時間稍有不同，各個衛星尋常來說就會越“飄”越遠，由于開釋時的相對速率并不大，即使碰撞也不會產生多量碎片。

關于將多顆衛星發射到不同軌道的辦法，就要求運載火箭在進入初始軌道后，還要具有變軌的才能，這就不是常規的運載火箭可以做到的了。

▲長征七號火箭首飛

我國以前在這個方面做了多次實踐。

比如，2016年6月25日，長征七號火箭首飛告捷。在這次發射中，遠征一號甲外表級隨其飛行，也告捷完成了本人的首飛。在與長征七號火箭分散后，遠征一號甲外表級算計將5種6個不同需求的載荷分散“擺渡”到不同的軌道，展開新一代飛船縮比前往艙、多星軌道擺設、在軌加注、立方星等新武藝在軌演示驗證。

02

主載荷必需照保全面

尋常來說，運載火箭每次發射職責都市有主載荷。主載荷可以是一顆衛星，也可以是多顆衛星，但尋常數目不會太多。每次運載火箭發射職責，基本上都是圍繞主載荷舉行的，也就是目標軌道、發射窗口等基本上都是依據主載荷的要求來確定。搭載載荷只能確認對否可以在如此的軌道上事情，才干決定對否搭載。

干系于搭載載荷而言，主載荷對發射的要求尋常也更為繁復。在發射前，尋常要求主載荷在發射塔架上舉行很多測試，從發射塔架到控制中央尋常也會確保要有有線或無線的測試通道。

別的，很多情況下，要求運載火箭的整流罩上有非金屬質料制成的透波窗口，使得主載荷的測控信號可以在運載火箭發射前和發射歷程中可靠地與地表站舉行互換。

▲長征十一號火箭星箭對接

在運載火箭發射前，科研職員要舉行很多靜力學和動力學的分析，以確保載荷可以承受運載火箭發射歷程中惡劣的力學條件，必要時還會舉行星箭團結振動實驗來確保不出成績。

關于搭載載荷，就不會“照顧”得這么周到了。很多情況下，搭載載荷和運載火箭之間沒有信號接口，只是在開釋搭載載荷的時分，經過行程開關之類的安裝報告衛星以前入軌，并可以啟開事情了。

尋常的發射職責會開始開釋主載荷，在此之前，運載火箭在增速歷程中，假如搭載載荷顯現寥落或與火箭發射共振，也會影響到主載荷的寧靜，以是對搭載載荷的要求也是以不影響主職責寧靜為條件的。

03

搭載職責會成為常態

隨著電子元器件和衛星好效載荷武藝的快速提高，衛星的功效也越來越強壯。分量僅有幾公斤到幾十公斤的微納衛星、乃至更小的皮衛星就可以完成很多已往僅有大衛星才干完成的職責。

在這類衛星中，相當一局部都是使用便宜的商用器件制造而成的，相對而言，其發射用度就顯得比力昂貴了。因此，這類衛星也多傾向于接納搭載辦法發射入軌。尋常來說，它們對軌道的典范不是很“挑剔”，對入軌精度的要求也不高。在運載火箭完成開釋主載荷后，使用剩余的運載才能搭載盡約莫多的微納衛星入軌，成為比年來稀有的征象。

在這些衛星中，立方星成為了一種十分緊張和盛行的標準星。它們依照標準的尺寸規格和機器、電氣接口。現在，通用的立方星開釋安裝可以做到對主載荷不產生任何攔阻的影響和干擾。

長征八號新構型首飛，同時創造了我國“一箭多星”的新紀錄，這真實是一件值得自滿的事！將來，中國航天必將會帶來更多驚喜，我們拭目以待！

泉源 | 中國航天科技團體、中國航天報

作者 | 楊宇光、李淑姮、付毅飛