此次一箭104星(最大的730公斤,最小的5公斤)的挑戰在於,不到600秒內,101顆外國衛星將以每小時2.7萬公里的迅猛速度被送入天空——相當於客機平均速度的40倍,按順序依次序發射,使它們不相互干擾並進入各自單獨的軌道,正如印度專家所言,在近乎零重力的情況下,這麼多衛星避免互相爭搶和推推搡搡,並不容易。
“一箭多星”可以充分利用運載火箭的運載能力餘量,經濟便捷地將衛星送入地球軌道,為衛星發射服務提供多種選擇模式,對微小衛星的發展而言尤其重要。用一枚運載火箭發射多顆衛星,按入軌模式可分為兩大類:一類是把一批衛星送入基本相同的軌道,當火箭抵達預定軌道後,所有的衛星就像天女散花一樣被釋放出去,我們可形象的稱之為“天女散花”;另一類則是把多顆衛星分別送入不同參數的軌道,通常需要專門的分配器,印度此次一箭104星應該就採用這種模式。兩種入軌模式都需要火箭多星發射裝置的規格化、集成化,便於星與箭的便捷結合。
以2015年9月20日中國長征六號一箭20星為例,採用的就是“天女散花”方式。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,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2顆子星;中間層有4顆主星,其中1顆主星的懷中抱著5顆子星,最上面一層則是1顆主星抱著1顆子星。
對於“天女散花”這種釋放方式,還需要解決的關鍵技術是防止大量衛星釋放時的碰撞問題。中國長征六號一箭20星採用的新火箭,創造性地採用支承艙+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現正推軌道控制。
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