长八新构型“一箭22星” ， “一箭多星”是怎么回事？『太空科普』

长八新构型“一箭22星” ， “一箭多星”是怎样回事？『太空科普』

2022年2月27日11时06分，我国在文昌航天发射场使用长征八号运载火箭，以“1箭22星”办法，告捷将泰景三号01卫星等共22颗卫星发射升空。

本次职责为不带助推器的新构型首飞，同时也是一次多用户共享发射，共发射22颗卫星，创造了我国一箭多星的最高纪录。

这次发射告捷惹起了宽大网民的眷注，尤其是对“一箭22星”的多星发射武艺充溢了猎奇——是不是发射的卫星越多，就越能证实航天武艺凶猛？

一次发射多颗卫星，武艺要求的确很高，全天下也仅有中国、俄罗斯、美国、印度、日本、欧洲航天局等把握这个才能。但是，卫星几多不是紧张，最紧张的是发射武艺。

01

我国很早便开头探究“一箭多星”武艺

我国最早的“一箭多星”发射可追溯到1981年9月20日。当天，风暴一号运载火箭发射实践二号、实践二号甲、实践二号乙三颗封建实行卫星告捷。自此，我国成为天下上第四个把握“一箭多星”武艺的国度。

2015年9月20日，长征六号运载火箭告捷将20颗弱小卫星送入太空，创造了中国单次卫星发射数目标最高纪录。

▲长征六号火箭首飞

“一箭多星”武艺，就是用一枚运载火箭同时或先后将数颗卫星送入地球轨道的发射武艺。“一箭多星”是一种出色的发射办法，它能富裕地使用运载火箭的运载才能，低落卫星发射本钱。

“一箭多星”武艺分为两大类：一类是将一切载荷发射到同一条轨道；另一类是分散将不同的卫星发射到各自的轨道。

这两类发射关于运载火箭的要求是不同的。第一类发射职责是在运载火箭的末子级关机后，只必要将所承载的载荷依次开释出来即可。这此中，必要思索的主要成绩是制止各个载荷开释后显现碰撞的成绩。这个成绩但是不难处理，只需在开释卫星时，速率稍有差别，大概开释的时间稍有不同，各个卫星寻常来说就会越“飘”越远，由于开释时的相对速率并不大，即使碰撞也不会产生多量碎片。

关于将多颗卫星发射到不同轨道的办法，就要求运载火箭在进入初始轨道后，还要具有变轨的才能，这就不是常规的运载火箭可以做到的了。

▲长征七号火箭首飞

我国以前在这个方面做了多次实践。

比如，2016年6月25日，长征七号火箭首飞告捷。在这次发射中，远征一号甲外表级随其飞行，也告捷完成了本人的首飞。在与长征七号火箭分散后，远征一号甲外表级算计将5种6个不同需求的载荷分散“摆渡”到不同的轨道，展开新一代飞船缩比前往舱、多星轨道摆设、在轨加注、立方星等新武艺在轨演示验证。

02

主载荷必需照保全面

寻常来说，运载火箭每次发射职责都市有主载荷。主载荷可以是一颗卫星，也可以是多颗卫星，但寻常数目不会太多。每次运载火箭发射职责，基本上都是围绕主载荷举行的，也就是目标轨道、发射窗口等基本上都是依据主载荷的要求来确定。搭载载荷只能确认对否可以在如此的轨道上事情，才干决定对否搭载。

干系于搭载载荷而言，主载荷对发射的要求寻常也更为繁复。在发射前，寻常要求主载荷在发射塔架上举行很多测试，从发射塔架到控制中央寻常也会确保要有有线或无线的测试通道。

别的，很多情况下，要求运载火箭的整流罩上有非金属质料制成的透波窗口，使得主载荷的测控信号可以在运载火箭发射前和发射历程中可靠地与地表站举行互换。

▲长征十一号火箭星箭对接

在运载火箭发射前，科研职员要举行很多静力学和动力学的分析，以确保载荷可以承受运载火箭发射历程中恶劣的力学条件，必要时还会举行星箭团结振动实验来确保不出成绩。

关于搭载载荷，就不会“照顾”得这么周到了。很多情况下，搭载载荷和运载火箭之间没有信号接口，只是在开释搭载载荷的时分，经过行程开关之类的安装报告卫星以前入轨，并可以启开事情了。

寻常的发射职责会开始开释主载荷，在此之前，运载火箭在增速历程中，假如搭载载荷显现寥落或与火箭发射共振，也会影响到主载荷的宁静，以是对搭载载荷的要求也是以不影响主职责宁静为条件的。

03

搭载职责会成为常态

随着电子元器件和卫星好效载荷武艺的快速提高，卫星的功效也越来越强壮。分量仅有几公斤到几十公斤的微纳卫星、乃至更小的皮卫星就可以完成很多已往仅有大卫星才干完成的职责。

在这类卫星中，相当一局部都是使用便宜的商用器件制造而成的，相对而言，其发射用度就显得比力昂贵了。因此，这类卫星也多倾向于接纳搭载办法发射入轨。寻常来说，它们对轨道的典范不是很“挑剔”，对入轨精度的要求也不高。在运载火箭完成开释主载荷后，使用剩余的运载才能搭载尽约莫多的微纳卫星入轨，成为比年来稀有的征象。

在这些卫星中，立方星成为了一种十分紧张和盛行的标准星。它们依照标准的尺寸规格和机器、电气接口。现在，通用的立方星开释安装可以做到对主载荷不产生任何拦阻的影响和干扰。

长征八号新构型首飞，同时创造了我国“一箭多星”的新纪录，这真实是一件值得自满的事！将来，中国航天必将会带来更多惊喜，我们拭目以待！

泉源 | 中国航天科技团体、中国航天报

作者 | 杨宇光、李淑姮、付毅飞