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答:什麼是「一箭多星」發射?

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空少問答

小課堂

第六十四期

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答:什麼是「一箭多星」發射?

上周六,空少為大家留了1個問題,來看看空少的解答以及從留言中選出的最佳答案吧!

想要查看原問題背景介紹的朋友們可以點擊問:什麼是「一箭多星」發射?~下面就讓我們來看看空少的解答吧!

空少正解

上次我們講到1月中旬,長征-11固體運載火箭進行的一次一箭六星發射,將6枚小衛星送入軌道。一箭多星,即用一枚運載火箭同時或先後將數顆衛星送入地球軌道的技術。可以說,「一箭多星」是一種很常用的衛星發射方式。

此次一箭發射6顆衛星當中的一顆,體積很小

最早實現一箭多星的國家是美國。1960年美國首次用一枚火箭發射了兩顆衛星,1961年又實現了一箭三星。美國之後是前蘇聯,隨後歐洲航天局也成功實現了用一枚火箭將一顆氣象衛星和一個實驗通信衛星同時送入太空。

1981年9月20日,我國成功地用一枚運載火箭同時把3顆衛星送入地球軌道。這3顆空間物理探測衛星準確入軌,運行正常,向地面發送了各種科學和試驗數據。一箭三星發射成功,使我國在一箭多星發射技術方面,成為世界上第四個掌握這種發射技術的國家。

與大衛星不同,小衛星只想要實現一些小儀器就能完成的功能,目標是低成本、高效率,一枚火箭發射僅僅幾千克的小小一枚衛星顯得非常奢侈。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。

排列的20顆微小衛星

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,所有的衛星一起釋放出去;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。兩種發射都需要火箭對應裝置的規格化、集成化,便於衛星與火箭的便捷結合。

說到一箭多星發射的技術難點,首先在有限的整流罩空間內安置多顆衛星就要考慮諸多問題,例如整體質量、穩定性、釋放等等。

一次同時釋放多顆衛星時,還要考慮防止衛星互相碰撞。一種方法是讓衛星分離速度、方向各不相同,保證分離的安全性,這需要放置、釋放組件、程序等多方面的協調,可能需要多星分配器,還需要火箭本身做到高精度調姿和實現正推軌道控制。

而要讓一箭發射的多星運行在不同高度的軌道上,還需選擇最佳的飛行路線和確定最佳分離時刻,儘可能節約燃料並使入軌順利。

另外,還必須考慮衛星相繼脫離時,火箭結構角度和重心分布一次或多次發生變化,會使火箭在飛行中難以穩定。多衛星和火箭在飛行中,所載的電子設備還可能會發生無線電干擾等特殊問題。

留言區·精選


@ Yi路求索

答問題一:「一件多星」是指一枚火箭發射攜帶多顆衛星入軌。答問題二:這樣做能提高效率,充分利用了短暫的發射窗口時間和火箭的發射動力,節約了費用。答問題三:將不同的衛星送到不同的預定軌道是技術難點。


@ 劉大哥哥

一箭多星,就是說,一枚火箭同時發射多個衛星送入地球軌道技術!一箭多星可以充分利用運載火箭的運載能力餘量!難度就在於需要提高火箭的運載能力和穩定性!


@ 周登峰

一枚火箭一次發射搭載多顆衛星,因為一枚造價昂貴,運載能力大的火箭(例子:重型獵鷹)發射一顆幾千克的衛星,幾十甚至幾百噸的運力就浪費了!(幾十萬元吶!)技術難點是: 1.太空擺渡車,多次點火,考驗點火系統。 2.轉接器,多次分離,考驗爆炸螺栓及衛星適配器(衛星下面的與火箭連接的東西)。 3.整流罩,塞好多衛星,考驗材料強度。 4.測控,有多個衛星,考驗測控網。


@ IceSteam

一箭多星一般就是講發射一次火箭攜帶多個衛星,採用在這樣的方式可以有效利用火箭載荷,避免造成火箭運力的浪費。技術難點和彈道導彈分導彈頭類似,什麼高度以怎樣姿態講衛星投放出去,確保不同軌道的衛星入軌後均能正常運作這個非常困難


@ 王文傑

「一箭多星」發射是指通過一枚運載火箭進行的發射任務中,發射了多顆衛星等載荷的發射。其好處為通常的火箭,其運載能力較大,發射單個載荷會造成運載能力的浪費,通過載荷組合體的方式可以將多個小載荷組合成一個大載荷達到對運載能力的全面利用,尤其隨著微納衛星的發展,給單個微納衛星進行一次發射是不現實的,所以通常通過「一箭多星」的方式,作為輔助載荷的方式進行發射。其主要技術難點是,多個載荷的釋放方式和軌道要求不同,而且各個載荷釋放後,要考慮其可能存在的干擾和碰撞等安全性問題,為了解決這一問題,需要火箭上面級能夠在特定的時機採用合適的方式釋放載荷,同時需要解決各個載荷釋放後,上面級質量特性變化引起的控制問題。

感謝大家的支持,我們下期再見!

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