本次發射主載荷:印度-CartoSat-2D衛星
一箭多星技術難在哪?
目前,掌握“一箭多星”技術的國家和組織並不多,僅有美俄歐中印,還有一個日本,據説也掌握。印度此次發射如果完全成功,標誌著印度繼成功完成火星軌道探測器發射任務後進一步增強了太空技能。
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余量,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。兩種放射都需要火箭多星發射裝置的規格化、整合化,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+多星分配器的佈局方式,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。
當然,隨著小衛星技術以及“一箭多星”發射的不斷提高,人類進入太空的門檻越來越低,一些小國、企業,甚至學校都可以發射小衛星。印度此次火箭搭載的大多是很小的衛星,功能不強、壽命不長,主要用於對地觀測和科技試驗等,所以,説印度此次發射是對“製造太空垃圾做出重大貢獻”,也不為過。
因此,印度此次一箭104星,確實創造了世界紀錄,但這只是一箭多星技術的量變過程,並不是實現人類衛星發射技術的質變突破,並不值得過分拔高。中國航太從發展伊始就穩紮穩打,並不過於追求所謂“世界第一、人類記錄”等華麗的展示,近些年,中國航太發射亮點頻出,尤其是大推力運載火箭的進程有目共睹,我們對中國航太信心十足。而印度專家自己也承認,“對於重型運載火箭,我們仍缺乏像樣的設備。”