中国航天再破记录，“一箭多星”技术更上一层楼

兰顺正：远望智库特约研究员、中国指挥与控制学会会员

6月15日13时30分，“长征二号”丁遥八十八运载火箭在太原发射中心成功将“吉林一号”高分06A星等41颗卫星准确送入预定轨道，刷新了我国一次发射卫星数量最多的纪录。

众所周知，借助运载火箭发射升空到达预定轨道是卫星在太空中执行任务的前提条件。早期的卫星发射均采用“一箭一星”方式，将卫星送入预定轨道。随着卫星空间任务的不断深化和需求增多，出现了“一箭双星”“一箭多星”方式。

“一箭多星”发射是未来航天技术发展的一个重要方向，具有多种优点。由于卫星在设计时的重量不可能恰好与运载火箭的运载能力一致，因此传统“一箭一星”方式会造成运载能力的浪费。采用“一箭多星”方式，可以根据剩余运载能力合理选择搭载对象，增加发射机会，提高运载火箭效益，这对于商业化运作的火箭来说尤为重要。

对于卫星研制单位来说，采用“一箭多星”搭载或共同发射的方式能显著降低发射成本。尤其是对于微小卫星和微纳卫星，它们通常不可能作为单独发射的主载荷，只能作为其他发射任务的搭载载荷入轨，而“一箭多星”方式为这些卫星的发射敞开了大门。

另外一些空间科学试验与探测任务，如太阳探测、彗星探测、空间引力波测量、地球磁场测量等，需要多颗具有相同或近似轨道特性的卫星组网或编队并构成多基线，才能实现，如果采用常规的“一箭一星”发射方式，可能需要几个月甚至几年时间才能完成整个星座的组网。采用“一箭多星”发射方式，对于小星座来说一次发射就能完成组网。

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，如卫星星座中的导航、通信卫星等，每颗卫星的质量、尺寸基本一样。另一类是搭载发射，在多颗卫星中，一颗是主任务卫星，其他几颗微纳卫星为搭载卫星。

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，各国积极研制新型的多星分配器。美国的“改进型一次性运载火箭次级有效载荷分配器”（ESPA）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，侧壁布有多个小卫星接口。这种分配器及多星发射布局设计极大程度减小了次级有效载荷对主任务卫星的影响，合理利用了多星分配器及整流罩内的空间。

全球最早实现“一箭多星”的国家是美国。1960年美国首次用一枚火箭发射了两颗卫星，1961年又实现了“一箭三星”。接着，苏联多次用一枚火箭发射八颗卫星，欧洲航天局也掌握了这种技术。中国在1981年9月成功使用一枚“风暴一号”运载火箭将一组三颗“实践二号”卫星送入轨道，成为第四个独立掌握“一箭多星”技术的国家。

20世纪90年代以来，中国多次采用“长征2”“长征4”系列火箭进行“一箭双星”发射，如1992年10月的返回式卫星二号（瑞典星）、1999年5月的“风云一号”“实践五号”、2002年5月的“风云一号D”“海洋一号”，等等。

近年来，中国的“一箭多星”技术发展迅速。2022年2月，搭载了22颗卫星的“长征八号”运载火箭在文昌航天發射场成功发射，创造了当时中国“一箭多星”发射的最高纪录。2023年6月7日，“力箭一号”运载火箭在酒泉卫星发射中心以“一箭26星”方式将试验卫星送入预定轨道。

此次“一箭41星”再次刷新记录，使用的“长征二号丁”运载火箭是由中国航天科技集团有限公司八院抓总研制的常温液体两级运载火箭，700公里太阳同步轨道运载能力为1.3吨，具备发射不同轨道要求的单星、多星的能力。而本次发射的41颗卫星由长光卫星技术股份有限公司研制，可获取高空间分辨率对地观测遥感影像，为用户提供业态分析、区域普查等遥感信息服务，同时为国土资源、矿产开发、智慧城市建设等行业提供遥感数据服务。

相关报道指出，“长二丁”火箭研制队伍根据卫星结构和任务需求优化了布局，4米高的多星适配器分成上下两个中心承力筒，38颗卫星绕中心承力筒按列布置，保证了星与星之间的安全距离。在支承舱上开辟出三个“专座”，让41颗卫星全部“上车”。为了能让所有卫星顺利释放入轨，科研团队将多星适配器上的38颗卫星每一层分为一组，共六组；下方支承舱上的三颗作为第七组，卫星按组进行依次分离。火箭还配套了10个反推装置，通过开启反推装置拉开每组卫星之间的距离，增加了分离安全性。