星箭分离 “太空芭蕾” 卫星释放 “天女散花”表演

2月27日电搭载22颗卫星的共享火箭——长征八号遥二运载火箭在文昌航天发射场成功发射升空，创下中国一箭多星任务纪录，从而开启了中国共享火箭“拼车”新模式。

火箭如何「一箭多雕」？

2020年12月首飞成功的长征八号运载火箭，是我国新一代主力中型运载火箭，填补了我国太阳同步轨道3吨至4.5吨的能力空白，可承担80%以上的中低轨道发射任务。

此次，长征八号遥一运载火箭在长征八号遥一运载火箭的基础上，采用了无助推器的新构型，是专为未来市场需求打造的一型火箭。

航天科技集团一院长征八号运载火箭项目办公室主任胡说，从外观上看，长征八号遥二运载火箭缺少两个助推器，但其“光杆”运载能力达到3吨，而22颗卫星的总重量不到2吨，完全满足载荷需求。

如果你仔细观察，会发现长征八号遥二运载火箭换上了更短的整流罩。航天科技集团一院长征八号运载火箭总副总设计师陈晓飞说，短整流罩设计完全匹配此次任务卫星体积的特点，还可以放宽火箭发射和释放的条件，提高火箭的发射概率。

至于为什么能做到一箭22星，航天科技集团一院长征八号运载火箭总指挥肖云说，长征八号遥二运载火箭研制团队在设计之初，就把目光投向了小卫星，提出了“共享发射”的新模式，最终确定了7个单元的22颗卫星。

“多颗小卫星‘拼车’完成任务，既能充分发挥火箭能力，又能有效满足市场需求。”肖伟说。

如何通过卫星“拼车”？

一箭22星，为什么“拼车”卫星能挤进整流罩？陈晓飞介绍，为了保证多星发射的安全性和准确性，设计团队研制了“三层多星分配器”，将传统的“大单间”改为“小三间”。

“由于每颗卫星形状不同，且许多卫星体积较大，我们在设计中为‘乘客’提供了三层‘座椅’，将22颗卫星完美地装进整流罩，并安排了舒适的‘座椅’。”陈晓飞说。

“一般来说，一个新结构从图纸到生产至少需要一年以上的时间。通过‘模块化’设计，我们在不到半年的时间里就生产出了多星分配器。”航天科技集团一院长征八号运载火箭副总设计师龙宇说。

科研团队既要“上车”顺利放入整流罩，又要保证卫星在不同方向的分离安全。龙宇介绍，卫星到达天空后要离开箭体。在这个过程中，需要考虑卫星不同的解锁方式，以及能量分离导致的运动偏差。有时候这些偏差会缩短卫星之间的距离，威胁箭的安全。

根据卫星布局，课题组对所有箭体和卫星偏差进行了多轮仿真计算，设计了12个分离动作，确保22颗卫星安全“下车”。

“这次任务，星箭分离，火箭像‘太空芭蕾’一样跳跃，22颗卫星像‘天女散花’一样释放。”航天科技集团一院长征八号运载火箭副总指挥段宝成说。

“一对多”火箭未来前景如何？

可以预见，未来人类进入太空、建设太空基础设施的需求会越来越大。因此，改变发射场流程，缩短火箭研制周期和成本，成为许多航天大国的迫切需求。

胡惠标说，n火箭的成功发射“作为‘共享火箭’，长征八号遥二运载火箭采用的‘拼车’方案，为用户提供了实惠的发射服务，门槛大大降低。”肖云表示，随着此次探索成功，长征八号运载火箭未来有望实现共享发射常态化。

在发射场附近建设总装测试厂，把发射场测试和工厂测试结合起来，可以省去一系列步骤，大大缩短火箭在发射场的周期。肖云介绍，目前，海南总装测试厂房已经开工建设，发射站也在论证过程中。届时，预计长征八号运载火箭每七天发射一次，一年发射50次。