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聚焦 | 一箭104星!像印度火车一样能装的印度火箭

15日,一枚搭载104颗卫星的印度PSLV-C37型运载火箭从印度东部安得拉邦斯里赫里戈达岛上的萨蒂什·达万航天中心发射升空,刷新了人类用一枚火箭发射卫星数量的纪录,比此前由俄罗斯火箭保持的“一箭37星”纪录多出近70颗。

将这么多卫星通过一次发射送入轨道究竟有何意义?媒体及专家分析认为,印度火箭创造的这项“开挂”纪录在技术上并无太大含金量,其主要目的是展示自身在低成本卫星运载及部署领域的实力。这或许代表了未来小卫星发射的方向,对小卫星发射和应用起到推动作用。

印度之所以能实现“一箭104星”,很大程度上因为在PSLV-C37型火箭搭载的104颗卫星中,除了一颗重714千克“卡托萨特”-2地球观测卫星外,其余103颗均为微型卫星,这使得火箭总载重仅为1.4吨。

此次发射的目标轨道是太阳同步轨道。目前,世界上对太阳同步轨道运载能力最强的火箭包括美国联合发射联盟公司的阿特拉斯5型火箭和俄罗斯“天顶-2”号火箭等,两者可送入太阳同步轨道的载荷分别达13.5吨和11吨。中国长征七号火箭对太阳同步轨道的运载能力也达5.5吨。从运载能力角度看,PSLV-C37型火箭与国际主流运载火箭相比并无优势。

事实上,“一箭多星”的主要技术难点并非载重,而是如何使这么多卫星互不干扰地进入轨道。目前掌握这项技术的国家和组织并不多,包括美国、俄罗斯、中国、印度、日本以及欧洲航天局。

中国空间技术研究院研究员庞之浩对媒体介绍说,“一箭多星”发射有多种方式,印度此次采用的是直接发射、逐次释放方式,适用于对轨道高度、相位的精确性要求不太高的任务。俄罗斯用第聂伯火箭2015年创造“一箭37星”纪录采用的也是这种方式。印度此次发射在技术上也有一定进步,主要涉及分配器接口、时序控制等,但这些都算不上重大航天突破。

如果一次发射的多颗卫星对轨道高度和相位有较高要求,则需采用多星发射上面级技术。上面级又称“太空摆渡车”,是在火箭上面增加一级独立飞行器,当火箭将其运送到一定轨道后,能自主飞行,通过多次点火启动将多个航天器送入不同轨道。美国、俄罗斯等国从上世纪50年代开始发展上面级技术,至今根据推进剂类型、有效载荷大小等划分,已形成数十种“车型”,比较著名的包括美国的“半人马座”、俄罗斯的“微风-M”和“护卫舰”、欧洲航天局的EPS和ESC等;中国也已成功发射远征一号和远征二号上面级;但印度尚未掌握这项技术。

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