中國長(cháng)征六號新型運載火箭在太原衛星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射

20日上午7時(shí)01分，中國長(cháng)征六號新型運載火箭在太原衛星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，成功將20顆微小衛星送入太空。此次“一箭20星”的發(fā)射任務(wù)不僅創(chuàng )造了國內單次發(fā)射衛星數量之最，同時(shí)也改寫(xiě)了2008年印度“一箭10星”的亞洲紀錄，標志著(zhù)中國掌握的多星發(fā)射技術(shù)僅次于美俄。那么究竟是什么誘惑各國紛紛參與到“一箭多星”的競爭中呢?

“一箭多星”競爭激烈

一名航天相關(guān)領(lǐng)域的專(zhuān)家20日告訴《環(huán)球時(shí)報》記者，“一箭多星”可以充分利用運載火箭的運載能力余量，經(jīng)濟便捷地將衛星送入地球軌道，為衛星發(fā)射服務(wù)提供多種選擇模式，對微小衛星的發(fā)展而言尤其重要。用一枚運載火箭發(fā)射多顆衛星，按入軌模式可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是把一批衛星送入基本相同的軌道，當火箭抵達預定軌道后，所有的衛星就像天女散花一樣被釋放出去。另一類(lèi)則是把多顆衛星分別送入不同參數的軌道，通常需要專(zhuān)門(mén)的分配器。

據介紹，掌握“一箭多星”技術(shù)的國家和組織并不多，僅有美國、俄羅斯、歐洲航天局、中國和印度。目前國際上相關(guān)領(lǐng)域的競爭相當激烈，2013年11月19日，美國創(chuàng )造了“一箭29星”的世界紀錄，僅僅兩天后，俄羅斯用一枚“第聶伯”運載火箭將32顆微型衛星送入軌道，刷新了美國的紀錄。目前“一箭多星”的最高紀錄仍由俄羅斯保持——2014年6月發(fā)射的一枚“第聶伯”運載火箭實(shí)現“一箭37星”。

上世紀80年代，中國首次實(shí)現“一箭三星”發(fā)射，后續長(cháng)征系列運載火箭也曾多次開(kāi)展“一箭多星”的國內國際發(fā)射任務(wù)。2013年，中國長(cháng)征二號丁運載火箭成功將“高分一號”對地觀(guān)測衛星和其他3顆衛星分別送入不同軌道，實(shí)現 “一箭四星”發(fā)射。印度則于2007年完成“一箭四星”，并在2008年實(shí)現“一箭10星”，創(chuàng )造了當時(shí)的亞洲紀錄。

“天女散花”不容易

長(cháng)征六號火箭此次發(fā)射采用“天女散花”的方式釋放眾多小衛星。該火箭副總設計師周遇仁透露，光是要在有限的整流罩空間內安置下20顆小衛星就相當不容易。他介紹說(shuō)，這些衛星被分成3層，像金字塔般分別排列。最底層安放5顆主星，其中2顆主星各自抱著(zhù)2顆子星;中間層有4顆主星，其中1顆主星的懷中抱著(zhù)5顆子星，最上面一層則是1顆主星抱著(zhù)1顆子星。周遇仁承認，由于中國微小衛星發(fā)射尚未形成統一的接口標準，給星箭協(xié)調帶來(lái)極大的不便，“我們在這方面還有不少改進(jìn)的空間”。長(cháng)征六號火箭主任設計師張曉東透露，中國火箭的集成化多星發(fā)射裝置還在不斷地改進(jìn)中，未來(lái)它可滿(mǎn)足數十顆標準化小衛星的發(fā)射需求。

對于“天女散花”這種釋放方式，還需要解決的關(guān)鍵技術(shù)是防止大量衛星釋放時(shí)的碰撞問(wèn)題。張曉東介紹說(shuō)，這次新火箭創(chuàng )造性地采用支承艙+多星分配器的布局方式，確保衛星分離速度、方向各不相同，保證分離的安全性。10顆主星按照一、二、三層依次釋放，第三層的5顆主星分2次釋放，另外10顆子星擇機釋放。此外，火箭末級還可以高精度調姿和實(shí)現正推軌道控制，這在國內運載火箭中尚屬首次，也給多星分離軌道設計提供了極大的便利。

各國瞄準小衛星發(fā)射市場(chǎng)

此次長(cháng)征六號火箭搭載有中國航天科技集團公司、國防科技大學(xué)、清華大學(xué)、浙江大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等單位研制的開(kāi)拓一號、希望二號、天拓三號、納星二號、皮星二號、紫丁香二號等20顆微小衛星，其中個(gè)頭最大的是中國航天科技集團公司的開(kāi)拓一號衛星，約100公斤，最迷你的子星只有幾十克，比一部小手機還小。

近年來(lái)各國紛紛加入“一箭多星”競爭中，目的并非完全是為炫耀火箭技術(shù)，更多是爭奪市場(chǎng)這塊“大蛋糕”。目前，衛星研制小型化、模塊化、集成化是國際衛星研制的基本趨勢之一。接受采訪(fǎng)的航天專(zhuān)家表示，鑒于衛星在日常生活中的作用日益顯著(zhù)，越來(lái)越多的私人公司、大學(xué)等機構也有意參與衛星研制，其中技術(shù)門(mén)檻低的微小衛星備受青睞。與大衛星相比，單顆小衛星的功能相對較低，但用多顆小衛星組合起來(lái)合作完成某項特定任務(wù)，性?xún)r(jià)比可能更高。

然而擺在小衛星面前的一個(gè)重要難題是單獨發(fā)射的成本過(guò)高。“一箭多星”能分攤發(fā)射成本，這為小衛星的高速發(fā)展擺平了最后一道障礙。每次發(fā)射的衛星數量越多，單顆衛星的花費就越低，如果有批量化運載火箭的訂單，火箭的研制成本還會(huì )更低。此外，由于發(fā)射低軌衛星的運載火箭比高軌衛星的火箭便宜，而小衛星一般采用500公里以下高度的軌道，這也為進(jìn)一步降低小衛星的發(fā)射成本指明了方向。