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10月26日,力箭二号遥二运载火箭已经顺利转运至发射工位,预计在近期就会择机发射升空,执行一箭18星的低轨星座组网任务。
可能有一些网友表示,一箭18星不就是带多几颗卫星而已吗?之前很多卫星也执行过这样的一箭多星的发射任务。
实际上,一箭多星的发射任务远比想象中的复杂,而且这一次的一箭多星发射任务,意味着中国版“星链”卫星星座的发射速度又要提速了。

力箭二号火箭有多强?
说到我国的火箭,很多网友首先联想到的肯定是长征系列火箭,毕竟我们都已经使用了几十年时间,已经非常成熟、非常可靠,运载能力也很强,不过现在我国商业火箭也不断投入使用了,包括朱雀三号火箭、力箭二号火箭等一系列的商业火箭。
这一次即将发射升空的力箭二号火箭火箭全长53米,起飞重量625吨,起飞推力753吨,近地轨道运力最高可达到12吨,500公里太阳同步轨道运力8吨。
在今年3月30日,力箭二号火箭成功实现首飞,并且完成了载荷的入轨任务,其中就包括轻舟货运飞船试验船。

力箭二号火箭的运载能力达到12吨,执行一箭多星的发射任务可以说是轻轻松松的,这一次执行一箭18星的发射任务也是毫无压力。
虽然之前我们也有很多火箭具备一箭多星的发射能力,有一些火箭的运载能力比力箭二号火箭还要更大,但是力箭二号火箭有一个特别的地方,那就是这是我国国内第一款“通用助推器核心”构型的运载火箭。
简单地说,采用“通用助推器核心”构型的火箭,可以像搭积木那样来组装火箭,力箭二号火箭可以直接把三个基本相同的通用助推芯级结构组合起来。

这样的结构有很多好处,其中一个好处就是能够让力箭二号火箭的运载能力得到提升,如果想要获得更大的推力,理论上来说可以增加相同的通用模块,直接拼接出运载能力更强的火箭。
另一好处就是由于助推芯级结构是通用的,可以批量生产火箭,缩短火箭的生产周期的同时,可以降低火箭的生产、发射成本。
一箭多星有多难?
一箭多星的发射任务,可不是简简单单在整流罩内放多几颗卫星,在进入轨道后直接释放卫星那么简单,特别是执行一箭十几星、几十星的情况就更加复杂了。

因为在进入轨道时,火箭的飞行速度已经非常快,如果一口气把所有的卫星一次性都部署出去的话,这些卫星很容易就会发生碰撞,导致任务的失败。
一箭多星的发射任务有两种情况,其中一种情况就是所有的卫星都是进入到同一个轨道面,依次进行分离就行。
第二种情况就是这些卫星不在同一个轨道面,需要分批次释放,需要在不同的轨道进行释放,这一种难度超乎想象。
这一次力箭二号火箭执行的是一箭18星的发射任务,组建低轨道卫星星座,对卫星的入轨精度、分离的顺序各方面都有极高的要求,难度相当大。

第一个难点就是怎么在整流罩内装下这18颗卫星。
火箭顶端的整流罩空间是有限的,而每一颗卫星的尺寸、重量、形状可能都不一样,所以,在发射之前就需要计算好这些卫星的堆叠方式。
在执行一箭一星的发射任务时,这个问题基本上不需要考虑,毕竟只有1颗卫星而已,但是18颗卫星的情况就不同了,如果放置得不好的话,整流罩内可能就装不下这么多卫星。
而且,由于每一颗卫星的重量都不一样,所以在防止卫星的时候还需要考虑到整个火箭、卫星组合体的质心位置的问题,如果火箭、卫星组合体的重心偏移的话,在发射升空的过程中可能会导致火箭出现姿态失控等情况。

第二个难点就是这些卫星并不是一口气就释放出去的,每一颗卫星的飞行轨道可能都不一样,所以这些卫星在放置到整流罩内时还需要考虑到卫星的释放顺序的问题。
火箭在进入预定的轨道后,这18颗卫星要按照预先写好的程序,错开时间、错开速度增量依次释放。
而每一次释放卫星的过程中都会产生反冲力,可能会导致火箭受到扰动等影响,所以火箭需要精准控制好飞行姿态,必要的时候需要启动发动机进行轨道修正。

由于搭载的卫星比较多,在释放卫星的过程中,有一颗卫星出现卡壳或者其他的问题没法正常释放的话,后面的卫星可能就没法完成部署了。
而且,在释放卫星的过程中,卫星需要控制好飞行速度、飞行方向,避免在释放后出现碰撞等情况。
第三个难点就是面临复杂的电磁兼容与环境考验。

因为每一颗卫星本身都有通信接收机、测控模块、电源系统。
18颗卫星放到狭小的整流罩内,这些卫星在通电的情况下,大量的仪器设备在运行的情况下可能会出现电磁干扰,导致卫星出现信号错乱等情况。
除此之外,在执行一箭多星的发射任务时,地面的测控中心的压力会比较大。
因为一下子就增加多颗卫星,地面指挥中心需要跟踪这些卫星,并且需要确认这些卫星有没有顺利进入轨道,有没有正常打开太阳能电池板进行发电,如果有卫星出现突发情况,就需要紧急介入进行处置。