“一箭五星”的发射难度有多大「一箭18星爆炸」

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“一箭五星”的发射难度有多大

多星分离与轨道部署>技能/strong>

当一次发射的多颗卫星对于轨道高度以及轨道相位没有较高要求，如大多数搭载发射的微纳卫星，火箭入轨后，只需要在特定的轨道上将卫星依次释放出，确保分离出的卫星之间不发生碰撞即可。此种任务实施难度相对较小，“第聂伯”火箭以及印度“极轨卫星运载火箭”的多星发射任务大多属于此种情况。

当一次发射的多颗卫星对于轨道高度或轨道相位有较高要求时，实施“一箭多星”发射任务，运载火箭在传统技术基础上还必须有一个先进的上面级，通过上面级的多次点火、起动，机动至同一轨道面不同相位处或者不同轨道高度处，完成卫星分离及轨道部署，以满足不同卫星入轨的相位或高度要求。联盟—2火箭“一箭六星”发射任务以及“隆声”火箭“一箭三星”发射任务中，便是通过“弗雷盖特”上面级、“微风”上面级实现卫星的精确入轨。

“微风”上面级“一箭三星”布局示意图

采用上面级进行多星发射及轨道部署，可以利用上面级的强机动性，减少多星部署的时间，降低卫星本体的机动性能要求。相较于传统的火箭末级，上面级需要具备多次起动、长时间在轨的能力，如执行同一轨道面内不同相位要求的“一箭十星”发射任务，上面级必须要具备18次起动能力，在轨时间需要数天。

此外，通过空间站释放微小卫星也成为微小卫星分离及轨道部署的重要手段。2014年1月8日，美国“安塔瑞斯”火箭在发射“天鹅座”飞船时，将33颗小卫星发射到“国际空间站”，并随后从“国际空间站”释放入轨。2014年全年成功进入空间站的航天器数量达到67个，已经释放了47个。

多星分配器设计>技能/strong>

卫星分配器用于提供卫星在火箭整流罩内的安装布局位置。目前，多星发射的方式主要有两大类，一类是规模相当的多颗卫星一次发射，如卫星星座中导航卫星、通信卫星，每颗卫星的质量、尺寸基本上一样，多星分配器可采用中心承力筒式多星分配器或盘式多星分配器……另一类是搭载发射，在多个卫星中，一颗是主任务卫星，另外的几颗微纳卫星为搭载卫星，主任务卫星一般多位于卫星分配器的顶端，搭载卫星多在分配器的侧壁或下方四周……

中心承力筒式及圆盘式多星分配器多星布局示意图

随着“一箭多星”发射任务的增加，为提高搭载效率和减小分离冲击，国外研制了多种新型的多星分配器，如美国“改进型一次性运载火箭次级有效载荷分配器”（ESPA）。该分配器为筒形结构，下端面为其与运载火箭或上面级的接口，上端面为主任务卫星接口，侧壁根据小卫星的接口形式，周向均布多个小卫星接口。这种分配器及多星发射布局设计极大地减小了次级有效载荷对主任务卫星的影响，合理地利用了多星分配器及整流罩内的空间。

ESPA多星分配器及多星发射布局示意图

针对立方体卫星（CubeSat）的搭载任务，美国加州理工大学和斯坦福大学研制了“多皮卫星在轨分配器”（P-POD）。多颗立方体卫星在“多皮卫星在轨分配器”内并排布置，当星箭分离时，舱门的解锁装置分离，舱门在底部的扭簧作用下打开，作用在舱底的主分离弹簧由于去掉了舱门的位置限制，推动活动底板，将卫星逐个从舱底向舱口推出，卫星的导向是靠舱内四角的导轨实现。根据卫星数量的不同，还可以有单星“多皮卫星在轨分配器”、双星“多皮卫星在轨分配器”和多星“多皮卫星在轨分配器”等多种规格。“多皮卫星在轨分配器”可以在多种运载火箭上搭载使用，从2003年开始，已经有多颗立方体卫星通过“多皮卫星在轨分配器”实现搭载发射。

“多皮卫星在轨分配器”示意图

卫星微小型化和标准化>技能/strong>

卫星平台与载荷的微小型化和标准化也是进行“一箭多星”发射的核心技术之一。在微小型卫星搭载任务中，主载荷完成布局后，留给微小型卫星的空间和重量均非常有限。卫星需要采用标准化设计，简化接口，降低质量和尺寸。随着微电子、微光机电和集成电路技术不断发展，卫星小型化趋势不断加速。目前快速发展的立方体卫星便是一个典型，单个立方体卫星的质量只有约1kg，尺寸只有250px×250px×250px。立方体卫星的研制以及标准化，降低了“一箭多星”发射任务时卫星布局和分离的难度。

多星发射地面测控>技能/strong>

“一箭多星”发射入轨，对于地面测控系统压力增大。其测控数据由传统的1～2颗增加到几颗、十几颗，测控能力要求增加。为了满足“一箭多星”的发射任务需求，需要从两方面解决多星测控问题：一方面在卫星设计和研制中，重点解决卫星的自主运行管理与测控问题，减轻地面测控压力；另一方面需要对地面测控系统进行优化配置，采用先进的地面多星测控技术，在有限的测控时间内完成对多颗卫星的运行管理与测控任务。

（来源：国际太空）

中国2018年有哪些太空项目

2018年是中国的超级航天大年。

按照中国航天科技集团今年年初公布的发射计划，全年将有35次航天发射，几乎是2017年的2倍（18次），创历史新高。而35次的发射次数，也可能超越美国，使中国成为今年进行航天发射最多的国家。

这其中下面几个项目值得我们关注。

北斗三号组网

去年11月北斗三号工程启动，首发双星入轨，正式意味着北斗系统开始从中国走向世界。按照计划，2018年，北斗三号工程将建成由18颗卫星组成的基本系统，具备为“一带一路”沿线国家提供导航、定位服务的能力。

如果按照一箭双星的模式，将进行8次北斗卫星的发射。截止目前，分别在1月12日、2月12日、3月30日完成3次发射，共将6颗北斗三号卫星送入轨道。

预计到2020年，北斗三号工程全部建设完成，界时将有35颗卫星，实现全球组网。成为与美国GPS相当的全球卫星定位系统。

嫦娥四号月球背面软着陆

今年年底，“嫦娥四号”将登陆月球背面，并进行软着陆，实现人类首次对月球背面的探测。登陆月球背面，不仅有助于人类更全面地了解月球环境，也可以利用月球背面不受地球电磁信号干扰的优势，进行深空观测。

由于地球上的观测站无法与月球背面直接通信，所以已经于5月21日发射的“鹊桥号”中继卫星，可以算是年底”嫦娥四号“的探路先锋。“鹊桥号”先停靠在月球背面的拉格朗日点，这样地面上的控制中心就可以通过“鹊桥号”来间接指挥“嫦娥四号”在月球背面软着陆了。“嫦娥四号”也可以通过“鹊桥号”将采集的月面数据返回给地面控制中心。

长征五号王者归来

去年我国首款重型火箭“长征五号”在第二次发射时任务失败。经过一年的技术归零，排查休整，今年将继续发射试验。

长征五号是我国目前推力最大的运载火箭，将是我国未来空间站建设、登月返回、深空探测的主力。长征五号技术验证成熟后，将使我国的火箭推进技术再上一个台阶，进入世界第一梯队。

其他

• 高分五号、高分六号，为环境综合监测提供帮助。
  

• 2月2日发射的“张衡一号”电磁监测试验卫星，是我国首颗地震监测卫星，将为我国提供立体地震监测体系，为地震预测提供新途径。
  

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截至2018年7月5日，我国已经进行了18次太空发射任务，全年有望超过40次任务，将是我国迄今发射任务最多的一年。

前半年的18次发射任务，总共将40多颗卫星、小卫星、微纳卫星送入太空，既有民用项目，也有商业发射任务，既有投入实际应用的卫星，也有用于技术验证的卫星。

包括环境遥测、北斗导航卫星、陆地资源探测卫星、电磁环境探测组网卫星、电磁环境探测和微纳卫星技术验证、地震带遥测卫星、还有用于农业、国土、环保、通信、气象、地物特征分析等。最有影响的可能是嫦娥四号中继卫星“鹊桥号”，为下半年即将发射的嫦娥四号月球登陆探测器做准备。

今年下半年，我国仍要进行一系列太空发射任务，继续发射北斗组网卫星、资源探测、气象监控、平台卫星，重头大戏应该是嫦娥四号月球登陆探测器，将是世界上第一颗在月球背面着陆的探测器。

今天要发射的长征五号有什么利害之处，有什么用途

今天要发射的长征五号有什么利害之处，有什么用途？长征五号系列俗称“大火箭”或“胖五”，这可是目前我们在近地轨道运载能力最大的运载火箭，是天宫空间站、北斗导航系统、探月工程等的重大功臣。今天，长征五号又圆满完成了一次发射任务，又将他拉回到国人的眼中。

今日也就是2020年5月5日的18时00分，为载人空间站工程研制的长征五号B运载火箭搭载了新一代的载人飞船实验船和柔性充气式货物返回舱实验舱，在文昌航天发射场成功发射，进入到预定轨道。又为我们进一步探索外太空的载人航天工程立下了功劳。

长征五号是国内新一代火箭，采用新型模块化设计，各模块像拼接一样组成了火箭的各个部分。根据不同方式搭配各个模块、加上整流罩等其它部件可以形成不同构型的火箭，适用于各种用途。这种设计方式新颖先进，并且起飞质量大高达849吨，运载能力强可大于22吨。所以其作用也相当大，将承载了载人航天器及空间站、火星探测器、月球探测器等重大发射任务。

长征五号有众多的黑科技。比如长征五号B火箭就具有国内最长最大的整流罩，为发射空间站核心舱和实验舱做足空间准备；有高技术含量和难度的“零窗口”发射，发射时间精度误差控制在1秒以内，也就是分秒不差点火升空；舱箭的分离相当“温柔”，确保分离而且可以将不利影响减少到最低；不用单独调整姿势和修正的“一步登天”绝技，直接一级火箭将探测器有效送入预定轨道等等。

长征五号系列火箭将要为我国的外太空探索承担重大的发射任务，除了今日发射任务之外，计划的还有：

• 2020年7-8月，发射火星探测器。
• 2020年10月，发射嫦娥五号月球探测器。
• 2021年年初，发射天和一号实验核心舱。
• 2021年，发射问天号实验舱。
• 2022年，发射梦天号实验舱。
• 2022年，发射巡天号光学舱。
• 2023年，发射嫦娥七号月球探测器。
• 2024年，发射嫦娥六号月球探测器。
• 2027年，发射嫦娥八号月球探测器。
• 2030年，发射木星探测器。

有长征五号系列火箭，我们在空间探索上必将大踏步前进，实现古人“嫦娥奔月”、“万户飞天”的梦想。

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