“天女散花”其實并不容易

　　在此之前，我國自主研制的首枚固體運載火箭長征十一號，曾搭載4顆衛(wèi)星實現固體運載火箭的一箭多星發(fā)射，標志著衛(wèi)星發(fā)射進入數量大、時間短的“快遞”時代。雖說一箭多星可充分“榨干”火箭的運載能力，為衛(wèi)星發(fā)射服務提供多種選擇模式，但并不意味著這種發(fā)射方式技術難度就低。要想實現太空“散花”，還真得下一番苦功夫。

　　目前，國際通用的一箭多星發(fā)射方式主要分為兩大類。一種是“單次多放”，即把幾顆衛(wèi)星一次送入一個相同或幾乎相同的軌道上去。另一種則是“多次單放”，即分批分次釋放衛(wèi)星，把衛(wèi)星“挨家挨戶”地送到他們的太空“新住處”。要想實現第二種精確化投送，就需要運載火箭在達到某一預定軌道速度后擇機釋放第一顆衛(wèi)星，之后繼續(xù)飛行，在達到下一個預定軌道速度時繼續(xù)釋放，直到把每一顆衛(wèi)星都釋放到相應軌道上。這兩類發(fā)射方式，實現難度上也是天壤之別。

　　“天女散花”實現的關鍵，就是如何解決“星箭分離”瞬間大量衛(wèi)星釋放時的碰撞問題。尤其是在火箭飛行的最后階段，衛(wèi)星如何按照預定設計程序從衛(wèi)星“座艙”中順利“出艙”且不能相互擦碰，這就必須為每一顆衛(wèi)星量身定做最佳的飛行路線和最佳分離時刻，才能真正實現多顆衛(wèi)星的“各行其道”。更何況，一枚火箭同時裝載多顆衛(wèi)星，會對火箭的結構角度和重心分布帶來改變，每一顆衛(wèi)星出艙瞬間如何保證火箭飛行穩(wěn)定，避免衛(wèi)星內部電子設備產生無線電干擾都是擺在技術人員面前的重要問題。從技術角度上講，一枚火箭發(fā)射多種不同軌道的衛(wèi)星難度更高、技術更復雜。

　　要想實現一箭多星發(fā)射，首先對運載火箭提出了較高要求。運載火箭必須“身強體壯”到可以把數顆衛(wèi)星送入軌道。同時，為了將多顆衛(wèi)星分別送入不同參數的太空軌道，通常還要為他們量身定制專門的衛(wèi)星分配器。我國在完成“一箭20星”發(fā)射任務中，就將20顆衛(wèi)星分成3層像金字塔般排列，并采用了主星抱子星的裝配方式。此外，衛(wèi)星平臺與載荷的微小型化和標準化也是一箭多星發(fā)射的核心技術之一。尤其是在微小型衛(wèi)星搭載任務中，主載荷完成布置后，留給微小型衛(wèi)星的空間和重量非常有限，如何充分利用一箭多星剩余的發(fā)射能力，值得我們深入思考。

　　“小馬拉大車”成就飛天夢想

　　此次印度發(fā)射升空的104顆衛(wèi)星中，有88顆衛(wèi)星來自美國的一家地球圖像公司。而這88顆昵稱為“鴿子”的衛(wèi)星互為“孿生兄弟”，每顆僅重5千克。目前，隨著衛(wèi)星技術的快速發(fā)展，出現了一大批重量在1噸乃至500千克以下“身材瘦小”的衛(wèi)星，甚至小于100千克的衛(wèi)星也屢見不鮮。對于這些小型載荷，單獨發(fā)射成本過高，能有效分攤發(fā)射成本的一箭多星掃清了微小衛(wèi)星應用的最后一道障礙。

　　在世界各航天大國爭相分搶航天發(fā)射“蛋糕”的大背景下，一箭多星無疑具有巨大的市場應用前景。每次發(fā)射的衛(wèi)星數量越多，單顆衛(wèi)星的花費就有可能越低，如果有批量化的衛(wèi)星發(fā)射訂單，衛(wèi)星進入太空軌道的“快遞費”甚至會更低。隨著空間應用和太空民用需求的不斷拓展，發(fā)射能力強、效率高、成本低的一箭多星將創(chuàng)造“小馬拉大車”的極限飛天新局面，成為全球商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射的“明日之星”。

　　當然，一箭多星技術自誕生之日起，就不是單純的航天科技。冷戰(zhàn)時期，美蘇兩國之所以在一箭多星發(fā)射領域相互角力，不斷刷新衛(wèi)星同時發(fā)射數量紀錄和多軌道釋放能力，其實就是在向對方炫耀其彈道導彈多彈頭分導技術的最新成果。運載火箭與彈道導彈堪稱一體雙生，美國發(fā)射“一箭29星”所用的“彌諾陶洛斯”火箭最早就由“和平衛(wèi)士”洲際導彈發(fā)展而來。無獨有偶，俄羅斯發(fā)射衛(wèi)星所用的“第聶伯”運載火箭，其實也是RS-20“撒旦”洲際導彈的衍生品。

　　因此，目前能夠真正實現一箭多星發(fā)射的國家，無一不是彈道導彈技術的“領頭羊”。能否掌握以一箭多星為代表的先進航天技術，不僅是一個國家在國際舞臺影響力的重要體現，也是一個民族未來發(fā)展自信心的重要彰顯。（張乃千、楊詩杰）

來源：http://mil.huanqiu.com/observation/2017-03/10332515.html