【解码火箭一箭多星发射】拼单团购、拼车出行已经成为人们的生活习惯，“拼火箭”上天也日益成为卫星发射的常态。随着我国卫星技术的不断发展，尤其是在民用卫星领域，小型卫星批量发射、在太空组成星座的模式渐成主流。近期，中国运载火箭连续刷新了一箭多星成功发射的纪录，一箭多星到底是怎样的发射模式？
卫星“拼火箭”上天
2023年6月7日12时10分，力箭一号遥二运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功发射升空，采取一箭26星方式，将搭载的试验卫星顺利送入预定轨道。
2023年6月15日13时30分，我国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将吉林一号高分06A星等41颗卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。
通过一次发射任务，将多颗卫星送到预定的轨道——随着纪录的不断刷新，一箭多星发射模式受到关注。
以一箭41星发射为例，为了放下这41颗卫星，研制团队设计了一个4米高的圆筒段，41颗星采用壁挂的方式，错位安装。除了给41颗卫星找到各自的位置，火箭还采用了更大直径的整流罩，确保所有的卫星安全到达目的地。
星箭分离过程中则采用了7层卫星依次分离的方式。“相当于是分一层星，火箭后退一步，再分一层星，火箭再后退一步，直到最后把这7层卫星全部分完。”航天科技集团八院长征二号丁运载火箭总设计师李建强说。
李建强介绍，从经济性和整个的时效性上看，一箭多星是最有效的，国际上只有极少数国家掌握这项技术。
一箭多星发射考验多
在火箭发射中，如何让个头大小、功能特性、外貌形状等各不相同的卫星“乘客”安全坐好、准点下车，同时下车以后还没有“晕车反应”正常运行，是不小的考验。为此，航天科技工作者设计了一系列精妙的方案。
“实现一箭多星，需要多方面配合。”力箭一号运载火箭副总师马玉海告诉记者，在火箭发射前就要进行大量计算，通过动力学仿真分析各个卫星之间的关系，避免多颗卫星在火箭分离时受到环境的冲击或影响。火箭发射后，涉及精确的控制技术，“就像公共汽车停站一样，到一个站下一批乘客。”
“同时，我们的设计是要留有余量的，确保能够适应一定偏差并避免相互碰撞。”马玉海打比方说，就像停车的时候不能擦着边停，这样门就打不开了，也做不了别的动作。
“此外，研制团队针对远场分离安全性，开展了多批次的分离时序设计与优化，多批分离之间通过火箭姿态的调整，确保多颗卫星在轨运行期间的安全距离。针对电磁兼容性，开展了卫星之间及火箭共同参与的地面兼容性测试。”马玉海说。
据了解，力箭一号运载火箭在一箭多星发射的准备过程中，依托中国科学院的科研力量以及大量先进技术积累，在力学、材料等多个领域实现联合攻关，规范研制流程，强化质量体系建设，突破6项重大关键技术和13项国内首次使用的技术，丰富了我国固体运载火箭发射能力谱系。
拓展多样化便利进出空间能力
国务院新闻办公室发布的《2021中国的航天》白皮书指出，中国将持续提升航天运输系统综合性能，加速实现运载火箭升级换代。
此次执行一箭41星发射任务的长征二号丁运载火箭，是中国航天运载火箭家族中的一名“老将”。长征二号丁运载火箭曾创造过60天内5战5捷、40天内在不同发射场完成4次发射、一年完成15次发射等纪录。
专家介绍，经过三十多年的不断积累和创新，长征二号丁运载火箭现在已经可支持单星、多星并联、串联、搭载等多种形式的发射需求，未来还将探索更多可能性，承载更多新使命。
而执行一箭26星发射任务是力箭一号运载火箭的第二次飞行，连续成功标志着力箭一号运载火箭技术状态成熟和可靠性的提升。
“未来，我们还将尝试更大整流罩的火箭发射并进行海上发射试验，同时加速开展液体运载火箭的研制。长远来看，还将在可重复使用运载火箭研制上发力。”马玉海说。
