我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用捷龍一號運(yùn)載火箭,，以“一箭三星”方式成功將“千乘一號01星”“星時(shí)代-5”衛(wèi)星和“天啟二號”衛(wèi)星發(fā)射升空,，衛(wèi)星均進(jìn)入預(yù)定軌道。 新華社發(fā)（汪江波攝）

近日,，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁運(yùn)載火箭,，成功將4顆新技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。

這次“一箭四星”發(fā)射,，再次引起部分小伙伴對一箭多星發(fā)射技術(shù)的好奇：是不是一次發(fā)射的衛(wèi)星越多越厲害,？

一箭多星發(fā)射技術(shù)很難，目前世界上只有美國,、俄羅斯,、中國、印度,、日本,、歐洲航天局等掌握。不過衛(wèi)星數(shù)量多,，并不代表技術(shù)含量一定高,。

數(shù)量不是問題，發(fā)射方式更體現(xiàn)技術(shù)含量

一箭多星,，是指一枚運(yùn)載火箭同時(shí)或先后將數(shù)顆衛(wèi)星送入軌道的技術(shù),。與傳統(tǒng)的單星發(fā)射相比，其能更充分地利用火箭運(yùn)載能力,，提高發(fā)射效率,，降低發(fā)射成本。

1960年,，美國首次用一枚火箭發(fā)射了2顆衛(wèi)星,，一年后實(shí)現(xiàn)一箭三星。隨后,，蘇聯(lián),、歐洲航天局也掌握了這種發(fā)射技術(shù),。我國于1981年用風(fēng)暴一號運(yùn)載火箭將3顆實(shí)踐二號衛(wèi)星送入軌道，成為第四個(gè)獨(dú)立掌握一箭多星發(fā)射技術(shù)的國家,。

隨著火箭運(yùn)載能力以及發(fā)射,、星箭分離等技術(shù)的發(fā)展，“一箭”發(fā)射衛(wèi)星的數(shù)量屢創(chuàng)新高,。

2015年,，我國長征六號運(yùn)載火箭在首飛任務(wù)中，將20顆衛(wèi)星送入太空,，創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)的亞洲一箭多星紀(jì)錄,。

2017年,，印度完成一箭104星發(fā)射,，打破俄羅斯在2014年創(chuàng)造的一箭37星的世界紀(jì)錄，并將這項(xiàng)世界紀(jì)錄保持至今,。

2018年,，美國SpaceX公司用獵鷹九號火箭發(fā)射了64顆星鏈衛(wèi)星，此后數(shù)次發(fā)射部署星座,。就在幾天前,，該公司又成功發(fā)射了第五批60顆星鏈衛(wèi)星。

不過在航天專家眼中,，發(fā)射衛(wèi)星的數(shù)字從技術(shù)角度來說并非關(guān)鍵,，發(fā)射方式更體現(xiàn)技術(shù)含量。

將多衛(wèi)星送入同一軌道,，分配器是關(guān)鍵

全國空間探測技術(shù)首席科學(xué)傳播專家龐之浩向科技日報(bào)記者介紹,，一箭多星發(fā)射常用兩種方式，一是把衛(wèi)星送入相同或相近的軌道,，二是多次分批將衛(wèi)星送到不同軌道,。前者的技術(shù)含量較后者要低。

以印度用PSLV-C37運(yùn)載火箭成功實(shí)現(xiàn)一箭104星發(fā)射為例,，龐之浩介紹說,，這104顆衛(wèi)星均被送往相同軌道。其中以重730公斤的印度“制圖-2D”為主星,，帶著2顆19公斤重的微衛(wèi)星,，以及101顆不到10公斤重的納衛(wèi)星。載荷數(shù)量雖多,，質(zhì)量卻不大,。任務(wù)所用火箭的太陽同步軌道運(yùn)載能力僅1.5噸，在運(yùn)載能力上并未取得突破,。

同時(shí),，此次任務(wù)采用直接發(fā)射,、逐次釋放方式，適用于對軌道高度,、相位的精確性要求不是很高的任務(wù),。俄羅斯曾在2013年和2014年，用第聶伯火箭分別發(fā)射32顆和37顆衛(wèi)星,，采用的也是這種方式,。

不過一次發(fā)射這么多衛(wèi)星，也有一定技術(shù)難度,。因?yàn)橐诤芏痰臅r(shí)間間隔內(nèi),，把衛(wèi)星以一定角度推出去，保證其不會(huì)相互碰撞,。龐之浩說,，尤其是101顆納衛(wèi)星的釋放過程不到10分鐘，對火箭點(diǎn)火時(shí)序的控制,、分配器的設(shè)計(jì)有很高要求,。

他介紹說，分配器有多種形式,，如果發(fā)射類型相似的衛(wèi)星,，可采用中心承力筒式分配器或盤式分配器。我國則采用過錐型分配器,，便于衛(wèi)星向外釋放,。例如2015年長征六號一箭20星發(fā)射時(shí)，就是用錐型分配器分批釋放,。龐之浩表示,，從衛(wèi)星釋放方式上判斷，印度使用的分配器可能與我國類似,。

將衛(wèi)星送入不同軌道,，上面級技術(shù)是“必修”

如果要將多顆衛(wèi)星送入不同軌道，則需要借助另一種飛行器——上面級,。上面級是在火箭上增加的一級獨(dú)立飛行器,。被火箭運(yùn)送到一定軌道后，它能自主飛行多次點(diǎn)火啟動(dòng),，將一個(gè)或多個(gè)航天器送入不同軌道空間,。

2018年12月29日，長征二號丁運(yùn)載火箭將遠(yuǎn)征三號上面級送入太空,。此后約4小時(shí)內(nèi),，遠(yuǎn)征三號經(jīng)過4次精確變軌，把7顆衛(wèi)星分別送入高度相差數(shù)百公里的預(yù)定軌道,。此次任務(wù)中,，遠(yuǎn)征三號按照計(jì)劃完成21次點(diǎn)火,，創(chuàng)下國內(nèi)上面級在軌點(diǎn)火次數(shù)紀(jì)錄，同時(shí)也在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)將兩組衛(wèi)星部署到不同軌道,。

如今,，上面級技術(shù)已成為各航天大國的“必修課”，目前世界各國研發(fā)的上面級達(dá)數(shù)十種,。我國從上世紀(jì)80年代末開始,，先后研制出多型固體推進(jìn)劑上面級，實(shí)施的多次飛行全部取得成功,。近年來,，我國又成功研發(fā)出具有多種任務(wù)適應(yīng)性的“遠(yuǎn)征”系列上面級。2015年3月,，我國遠(yuǎn)征一號上面級成功首飛,；同年7月，遠(yuǎn)征一號上面級再次升空,，精準(zhǔn)地將兩顆新一代北斗衛(wèi)星送入預(yù)定軌道,。2016年11月,，我國針對新一代大推力運(yùn)載火箭研制的遠(yuǎn)征二號上面級,，跟隨長征五號運(yùn)載火箭發(fā)射成功。

記者了解到,，“遠(yuǎn)征”系列上面級具備20次以上自主快速軌道機(jī)動(dòng)及部署能力,，工作時(shí)間可達(dá)數(shù)天，目前已在多種航天發(fā)射任務(wù)中大顯身手,。