多星 揭秘“一箭多星”：是不是一次发射卫星越多越厉害

当火箭恢复工作时，中国一次发射了四颗新技术测试卫星

发射“一箭多星”的关键不在于卫星数量

本报记者傅一飞

近日，中国在西昌卫星发射中心用长征二号运载火箭成功将4颗新技术试验卫星送入预定轨道。这次“一箭四星”的发射，再次引起了一些小伙伴对一箭多星发射技术的好奇:是不是一次发射的卫星越多，威力越大？

一箭多星很难发射。目前只有美国、俄罗斯、中国、印度、日本和欧洲航天局掌握。但是，卫星数量多并不一定意味着技术含量高。

数量不是问题，发射方式体现技术含量

一箭多星是指一枚运载火箭同时或先后将多颗卫星送入轨道的技术。与传统的单星发射相比，它可以充分利用火箭运载能力，提高发射效率，降低发射成本。

1960年，美国第一次用一枚火箭发射了两颗卫星，一年后，实现了一箭三雕。随后，苏联和欧洲航天局也掌握了这一发射技术。1981年，中国用风暴一号运载火箭将三颗石坚二号卫星送入轨道，成为第四个独立掌握一枚火箭发射多颗卫星技术的国家。

随着火箭运载能力、发射技术和星箭分离的发展，“一箭”发射卫星数量再创新高。

2015年，中国长征六号运载火箭在首次飞行任务中将20颗卫星送入“太”空轨道，创造了当时亚洲一箭多星的记录。

2017年，印度发射了104颗一箭之星，打破了俄罗斯2014年创下的37颗一箭之星的世界纪录，并将这一世界纪录保持至今。

2018年，SpaceX用猎鹰9号火箭发射了64颗星链卫星，之后又多次发射部署星座。就在几天前，该公司成功发射了第五批60颗卫星链。

但在航天专家眼里，从技术角度来看，发射的卫星数量并不关键，发射方式体现的是技术含量。

分配器是将多颗卫星送入同一轨道的关键

国家空探测技术首席科学通信专家庞志浩告诉《科技日报》记者，一箭多星发射的常见方式有两种，一种是将卫星送入相同或相似的轨道，另一种是多次分批将卫星送入不同的轨道。前者的技术含量低于后者。

以印度用PSLV-C37运载火箭一箭成功发射104颗卫星为例，庞志浩表示，这104颗卫星全部被送入同一轨道。其中，印度的“制图-2D”号重730公斤，是主星，两颗微型卫星重19公斤，101颗纳米卫星不到10公斤。虽然载荷很多，但质量不大。太阳同步轨道任务使用的火箭运载能力只有1.5吨，运载能力没有突破。

同时，本次任务采用直接发射、逐次释放的方式，适用于对轨道高度和相位精度要求不高的任务。2013年和2014年，俄罗斯分别用第聂伯火箭发射了32颗和37颗卫星，也是同样的方式。

然而，在技术上很难一次发射这么多卫星。因为卫星应该在短时间间隔内以一定角度推出，以确保它们不会相互碰撞。庞志浩说，特别是101颗纳米卫星的释放过程不到10分钟，对火箭点火时机和分配器的设计要求很高。

他说分销商有很多种。如果发射类似类型的卫星，可以使用中心轴承圆柱分配器或圆盘分配器。在中国，过锥分配器用于促进卫星向外释放。比如2015年长征六号一箭二十星推出的时候，是和锥体分销商分批发布的。庞志浩表示，从卫星发布模式来看，印度使用的发行商可能与中国类似。

将卫星送入不同的轨道，上层技术是“强制性的”

如果要把多颗卫星送入不同的轨道，就需要另一种飞行器——末级。上面一级是添加到火箭上的独立飞机。被火箭运送到一定轨道后，可以自主飞行进行多次点火启动，将一个或多个航天器送入不同的轨道空。

2018年12月29日，长征二号运载火箭将“远征三号”的上一级送上了台空。之后，在4小时左右的时间内，远征三号进行了4次精确变轨，将7颗卫星送入预定轨道，高度相差几百公里。在这次任务中，远征三号按计划完成了21次点火，创造了中国高层在轨点火次数的记录，同时，在中国首次将两组卫星部署到不同的轨道上。

如今，上层技术已经成为主要航天国家的“必修课”。目前世界各国开发的上层技术有几十种。自20世纪80年代末以来，我国相继研制了多型固体推进剂末级，所有飞行都取得了成功。近年来，我国成功研制出具有多种任务适应性的“远征”系列上层。2015年3月，中国远征一号成功首飞；同年7月，远征一号上段再次上升空，将两颗新北斗卫星精准送入预定轨道。2016年11月，中国为新一代大推力运载火箭研制的“远征二号”末级搭载长征五号运载火箭成功发射。

记者了解到，远征系列的上段具备20多种自主快速轨道机动和部署能力，其工作时间可达数天。目前，它在各种航天发射任务中发挥了重要作用。