一箭26星是怎么“拼火箭”的？“座位”咋安排？

央视新闻

2023-06-07 22:16

今天（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。该批卫星主要用于技术验证试验和商业遥感信息服务。此次任务是力箭一号运载火箭第2次飞行。

这26颗卫星上太空要干啥？它们是如何“拼火箭”上太空的？这么多卫星，如何“安排座位”？为什么要拼火箭上太空？攻克一箭多星面临哪些挑战？要想把各种功能的卫星载荷送到天上去，作为交通工具的力箭一号又有哪些非凡的本领？

如何给26颗卫星排座位？有哪些技术难关？

在本次发射任务中，力箭一号火箭就像一辆高速列车，负责将26颗卫星送入太空。而这26颗卫星就像是乘客“拼车”上太空。那么一次将这么多“乘客”安全送到目的地，要怎样安排它们的“座位”？又有哪些技术难关呢？在发射前，总台央视记者在酒泉卫星发射中心的火箭总装厂房，对这一发火箭进行了独家探访。

正在进行总装测试的就是我国最大的固体运载火箭力箭一号，它总长约30米，起飞推力200吨，可以将1.5吨重的航天器送入500公里的太阳同步轨道。

此次力箭一号一箭多星发射，也突破了许多关键技术。

力箭一号运载火箭总设计师助理史晓宁：我们怎么保证卫星支架的强度足够，同时又能布得下卫星，同时我们还要保证分离的安全性，我们这个团队用了大量的时间去做设计、去做试验，整个过程中是解决了很多技术难题，克服了很多困难。

在设计26颗星的布局时，研制团队发现，最大的一颗卫星的长度约2.4米，相比于其他卫星更占整流罩内的空间，怎么合理摆放它，成了困扰研制团队的一个难题。

力箭一号运载火箭总设计师助理史晓宁：我们创新采用一种斜板的一个布局，斜顶在头上，这样就带来了一些力学环境的问题，因为环境肯定没有侧挂或者是直顶环境好，所以我们做了大量的动力学仿真，做了振动试验，保证卫星的环境在卫星的承受范围之内。

通过研制团的攻关，力箭一号合理地将26颗卫星装入了火箭整流罩，并设计了4次分离动作，保证卫星入轨时互不干扰。

26颗卫星上太空去干啥？

那么这26颗卫星上太空去干啥呢？据了解，力箭一号主要用于中小型卫星的发射，此次任务中发射的26颗卫星主要用于技术验证试验和商业遥感信息服务，其中一颗卫星上搭载了一个有意思的科学实验设备，这个设备的研制团队要到太空中做生物3D打印试验。什么是生物3D打印？它又能为我们的生活带来什么样的改变呢？

生物3D打印是以计算机三维模型为“图纸”，装配特制“生物墨水”，最终制造出人造器官和生物医学产品的新科技手段，太空生物3D打印需要在这一基础上考虑微重力、空间辐射等环境因素对于细胞、生物材料以及打印过程的影响，难度非常大，目前在国际范围内仍处于起步阶段。

清华大学机械工程系长聘副教授太空生物3D打印载荷总设计师熊卓：我们这次做的实验是在太空去做肿瘤的三维模型，因为微重力的环境和这些射线的环境，有可能给肿瘤细胞的行为带来一些影响，现在是什么样还不知道，有可能它对药物更敏感，有可能它的致病性更强，这些都给科学家带来了很大的期待。

熊卓介绍，科学家希望这项研究能够给肿瘤的治疗带来新的启发。但由于生物3D打印所用的材料都是有活性的，卫星所能携带的重量又十分有限，研制团队经过近三年的攻关，研发了一整套肿瘤模型空间3D打印与培养系统，开发了适用于空间微重力环境的生物墨水体系和打印工艺。

清华大学机械工程系长聘副教授太空生物3D打印载荷总设计师熊卓：我们目前的肿瘤模型的三维打印的设备，它大概只有两个纸巾盒的大小，总的重量也只有6公斤，但是它能够做很复杂的功能。然后这些实验的数据在实验开展完成之后，都会通过卫星能够传回地面，整个过程都是全自动完成的。

熊卓告诉我们，在小卫星上搭载太空生物3D打印只是课题的第一步，通过对这次任务获取数据的分析，研制团队还将进一步完善这个课题，助力我国航天医学工程与空间生物学研究。

为什么要"拼火箭"上太空？

一箭多星发射任务对于我们来说，并不陌生。此前，我国一箭多星的最高发射纪录由长征八号火箭发射一箭22星创造。您可能要问，我们为什么要一次次"拼火箭"上太空呢？专家介绍，所谓一箭多星，就是通过一次发射任务，将多颗卫星送到预定的轨道。对于商业航天市场而言，成本是必须考虑的重要因素。对于重量只有几公斤到几十公斤的小卫星，搭载发射，就成为节省成本的最优选择。此外，一箭多星还可以大幅度提高研制效率、发射效率，满足高密度发射的任务需求，具备标准化的“拼车”模式也将成为未来商业航天的主流。

作为交通工具力箭一号有何非凡本领?

此次任务是力箭一号火箭的第二次飞行，连续成功发射，标志着力箭一号运载火箭技术状态成熟和可靠性的不断提升。要想把各种功能的卫星载荷送到天上去，作为交通工具的力箭一号又有哪些非凡的本领？

火箭发射卫星的重量代表了火箭的运载能力，同时也决定了火箭的商业价值，此次发射的26颗卫星总重量约1.1吨。

力箭一号作为一型四级固体运载火箭，在运载能力、入轨精度、设计可靠性、性价比等方面已经迈入世界固体运载火箭领域先进行列。

中科院力学所空天飞行科技中心主任杨毅强：我们这个火箭是迄今为止，我们国家运载能力最大，起飞推力最大，起飞重量最大的一个固体火箭。整个火箭长是30米，直径是2米65。整流罩有2米65和3米35两种状态，这次飞的还是2米65状态。

杨毅强告诉我们，由于前两次飞行需要积累宝贵的飞行数据，因此火箭内部安装了许多传感设备，占用了一定的运载能力。力箭一号首飞时的卫星重量是800公斤，这次提高到了1.1吨。后续，经过多次飞行的经验积累，力箭一号的运载能力将逐步提高到最大。

力箭一号运载火箭总设计师助理史晓宁：今年目前还策划了两次发射任务，这两次发射任务都是商业发射，卫星整个重量会越来越重，越来越接近我们最大的运载能力和上行的重量。

力箭一号火箭的专属发射工位长啥样？

作为我国目前运载能力最大的固体火箭，力箭一号的发射工位也和其他固体火箭不同，研制团队在酒泉卫星发射中心单独建设了一个工位，到底长啥样？一起来看一看。

这里是力箭一号运载火箭的专属发射工位，在这个工位上有四个大件，分别是发射场坪、火箭运输车、移动式的环境保障装置，以及火箭的起竖发射装置。这四个大件凑在一起就可以实现火箭的发射功能了。

力箭一号运载火箭副总设计师胡小伟：我们这个实际上是一个简易的发射场地，我们整个的发射装置也比较简单，是一个水平总装、水平运输、水平测试、垂直发射这种“三平”的模式。

基于使用固体燃料的特点以及采用的“三平一垂”发射模式等因素，力箭一号不需要复杂保障设施就可以实施发射，这样既节省了建设成本，还简化了使用维护的工作量。

据介绍，工位上的移动式环境保障装置是国内首个移动式火箭厂房，可以为火箭提供舒适的环境。

力箭一号运载火箭副总设计师胡小伟：平时的话我们火箭没来，它就罩到我们的发射装置上，对整个的发射装置是一个保护，火箭来了以后，我们把这个装置自动开到一侧去，把火箭放上，放上以后，我们移动装置就可以把它保护住，保护起来。在发射前把移动装置移走，这样的话就相当于一套装置实现了我们发射和等待状态的两个状态的转化，简化了咱们整个的发射装置。

未来，力箭一号研制团队还计划在酒泉卫星发射中心建设火箭总装厂房和发动机储存厂房，逐渐形成批量化发射能力。