拼單團購、拼車出行已經成為人們的生活習慣，“拼火箭”上天也日益成為衛星發射的常態。隨著我國衛星技術的不斷發展，尤其是在民用衛星領域，小型衛星批量發射、在太空組成星座的模式漸成主流。近期，中國運載火箭連續刷新了一箭多星成功發射的紀錄，一箭多星到底是怎樣的發射模式?

衛星“拼火箭”上天

2023年6月7日12時10分，力箭一號遙二運載火箭在我國酒泉衛星發射中心成功發射升空，采取一箭26星方式，將搭載的試驗衛星順利送入預定軌道。

2023年6月15日13時30分，我國在太原衛星發射中心使用長征二號丁運載火箭，成功將吉林一號高分06A星等41顆衛星發射升空，衛星順利進入預定軌道，發射任務獲得圓滿成功。

通過一次發射任務，將多顆衛星送到預定的軌道——隨著紀錄的不斷刷新，一箭多星發射模式受到關注。

以一箭41星發射為例，為了放下這41顆衛星，研制團隊設計了一個4米高的圓筒段，41顆星采用壁掛的方式，錯位安裝。除了給41顆衛星找到各自的位置，火箭還采用了更大直徑的整流罩，確保所有的衛星安全到達目的地。

星箭分離過程中則采用了7層衛星依次分離的方式。“相當于是分一層星，火箭后退一步，再分一層星，火箭再后退一步，直到最后把這7層衛星全部分完。”航天科技集團八院長征二號丁運載火箭總設計師李建強說。

李建強介紹，從經濟性和整個的時效性上看，一箭多星是最有效的，國際上只有極少數國家掌握這項技術。

一箭多星發射考驗多

在火箭發射中，如何讓個頭大小、功能特性、外貌形狀等各不相同的衛星“乘客”安全坐好、準點下車，同時下車以后還沒有“暈車反應”正常運行，是不小的考驗。為此，航天科技工作者設計了一系列精妙的方案。

“實現一箭多星，需要多方面配合。”力箭一號運載火箭副總師馬玉海告訴記者，在火箭發射前就要進行大量計算，通過動力學仿真分析各個衛星之間的關系，避免多顆衛星在火箭分離時受到環境的沖擊或影響。火箭發射后，涉及精確的控制技術，“就像公共汽車停站一樣，到一個站下一批乘客。”

“同時，我們的設計是要留有余量的，確保能夠適應一定偏差并避免相互碰撞。”馬玉海打比方說，就像停車的時候不能擦著邊停，這樣門就打不開了，也做不了別的動作。

“此外，研制團隊針對遠場分離安全性，開展了多批次的分離時序設計與優化，多批分離之間通過火箭姿態的調整，確保多顆衛星在軌運行期間的安全距離。針對電磁兼容性，開展了衛星之間及火箭共同參與的地面兼容性測試。”馬玉海說。

據了解，力箭一號運載火箭在一箭多星發射的準備過程中，依托中國科學院的科研力量以及大量先進技術積累，在力學、材料等多個領域實現聯合攻關，規范研制流程，強化質量體系建設，突破6項重大關鍵技術和13項國內首次使用的技術，豐富了我國固體運載火箭發射能力譜系。

拓展多樣化便利進出空間能力

國務院新聞辦公室發布的《2021中國的航天》白皮書指出，中國將持續提升航天運輸系統綜合性能，加速實現運載火箭升級換代。

此次執行一箭41星發射任務的長征二號丁運載火箭，是中國航天運載火箭家族中的一名“老將”。長征二號丁運載火箭曾創造過60天內5戰5捷、40天內在不同發射場完成4次發射、一年完成15次發射等紀錄。

專家介紹，經過三十多年的不斷積累和創新，長征二號丁運載火箭現在已經可支持單星、多星并聯、串聯、搭載等多種形式的發射需求，未來還將探索更多可能性，承載更多新使命。

而執行一箭26星發射任務是力箭一號運載火箭的第二次飛行，連續成功標志著力箭一號運載火箭技術狀態成熟和可靠性的提升。

“未來，我們還將嘗試更大整流罩的火箭發射并進行海上發射試驗，同時加速開展液體運載火箭的研制。長遠來看，還將在可重復使用運載火箭研制上發力。”馬玉海說。