卫星为啥要“拼车”上太空？一文解读“一箭多星”

  3月16日

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  快舟十一号遥七运载火箭

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  在酒泉卫星发射中心发射升空

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  将钧天一号04A卫星，东坡11、12、16卫星

  驭星三号05、06星，微瞳一号01星

  西光壹号06星等8颗卫星

  顺利送入预定轨道

  飞行试验任务取得圆满成功

  近年来，各国火箭发射频繁出现一箭多星的情况，那么一箭多星发射有什么好处？需要克服哪些技术挑战？今天我们就来一起了解一下~

  “一箭多星”是什么？

  “一箭多星”技术，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技术。

  “一箭多星”是一种相对优越的发射方式，它能充分地利用运载火箭的运载能力，降低卫星发射成本。

  “一箭多星”技术分为两大类：一类是将所有载荷发射到同一条轨道；另一类是分别将不同的卫星发射到各自的轨道。

  这两类发射对于运载火箭的要求是不同的。第一类发射任务是在运载火箭的末子级关机后，将火箭所承载的载荷依次释放出来。这其中，需要考虑的主要问题是避免各个载荷释放后出现碰撞的问题。

  对于将多颗卫星发射到不同轨道的方式，就要求运载火箭在进入初始轨道后，还要具备变轨的能力，这不是常规的运载火箭可以做到的。

  卫星到站后如何安全“下车”？

  首先，对火箭来说要控制好分离时序来控制卫星，按照其预定时间进入预定轨道，同时还要控制卫星分离的力和力矩，避免其在太空中碰撞。

  其次，测控方案主要是根据卫星进入轨道以及卫星之间的位置来决定的，要选择合适的地面站保证在特定时间内可跟踪到我们的卫星，也可通过一个地面设备跟踪多颗卫星，这就需要根据卫星实际的距离来确定最终方案。

  一箭多星发射有哪些好处？

  一方面，它可以充分发挥火箭的运载能力，降低卫星发射成本。传统火箭采用一箭一星的发射方式，由于卫星设计质量不可能与火箭运力完全一致，不可避免地造成火箭运载能力浪费。

  一箭多星模式可以根据火箭运力来合理选择搭载对象，增加卫星发射机会，降低单颗卫星的平均发射成本。尤其是微小卫星和微纳卫星，通常不可能作为单独发射的主载荷，只能作为其他发射任务的搭载载荷入轨，一箭多星发射显然为诸多小卫星提供了“太空拼车”的机会。

  另一方面，一箭多星发射可以加快星座构建速度。对于由多颗卫星组成的星座来说，如果采用常规的一箭一星发射模式，可能需要很长时间才能完成整体组网，难以及时充分发挥效能。

  尤其是近年来多方提出了拥有成千上万颗卫星的巨型星座建设规划，对组网时间、综合效益更加看重。

  而采用一箭多星发射方式，小型星座通过一次或者几次发射就能完成整体组网，效益显著提升，巨型星座则能大幅缩短组网时间，更使得建设上万颗卫星的超大规模星座成为可能。