火箭發射搭載幾顆星是由什麼決定的?|航天科普你問我答

2021-02-15 中國航天科普

1月24日，獵鷹9號火箭在美國卡納維拉爾角發射基地以一箭143顆星的方式發射升空，創下單次發射送入太空衛星數量的最高紀錄。

消息一出，網友們紛紛豎起大拇哥，為馬斯克打call。一箭多星的發射並不罕見，但是否發射的衛星數量越多就越厲害呢？

航天科普你問我答活動參與網友提問：火箭發射搭載幾顆星是由什麼決定的？我們邀請中國航天科技集團一院火箭設計師錢航老師為你解答！

火箭發射時搭載幾顆星是由任務需求決定的，簡單來說，就是想發幾個就發幾個。沒錯，就是這麼任性！

火箭搭載的「乘客」我們通常稱之為載荷。一般來說，每次發射任務，火箭都會有一個主載荷，主載荷有時是一個衛星，有時是多個衛星。整個發射任務都是圍繞主載荷進行設計的，因而火箭的目標軌道、發射窗口等都是按照主載荷的要求確定的。在滿足主載荷之外，火箭還有剩餘的運載能力時，才會搭載其他載荷。

近年來，一箭多星的發射任務越來越多，衛星的功能越來越強大是其原因之一。以前只有大衛星能夠完成的任務，現在小衛星就可以完成。再加上火箭的發射費用比較昂貴，在火箭釋放完主載荷後，再用剩餘的運載能力發射小衛星就十分划算了。

那麼，是否一箭多星發射的衛星數量越多越厲害呢？通常，一箭多星分為兩種：

當一箭多星任務需要將所有衛星送入同一軌道時，火箭要做的是將搭載的衛星們依次釋放到軌道上。送衛星們入軌時需要非常注意的是，千萬不能發生「踩踏事件」，否則就要「親人兩行淚」了。這就需要火箭在釋放衛星時調整每個衛星的入軌速度，或者合理安排每個衛星的釋放時間，使衛星們能夠保持「安全距離」，有序入軌。

將每個衛星送入不同軌道的難度要高一些。它需要火箭末級先進入初始軌道，完成主衛星的釋放，然後進行變軌，再將搭載的衛星送入預定軌道。當火箭搭載了多個不同軌道的衛星時，就需要火箭末級或上面級能夠多次進行點火、變軌，能夠飛行更長時間。

然而，這還不算最厲害的。2010年，日本的H-2A運載火箭發射拂曉號金星探測器。二級火箭在近地軌道上釋放了3顆微納衛星之後，拂曉號金星探測器被送入預定軌道。18分鐘後，太陽帆伊卡洛斯飛行器被釋放，進入太空。5分鐘後又釋放了一顆衛星。

這次任務中，H-2A運載火箭不僅將不同的衛星送入不同軌道，又分批釋放了多顆衛星，並且在二級火箭釋放衛星時，主發動機也沒閒著，持續工作中，實在厲害！

一箭多星的發射任務已經十分常見，發射更多衛星並不意味著掌握了更高的技術。一次發射是否真正厲害，還需要具體分析發射的方式、變軌的次數等等，不能就數量一概而論。

參考來源/

[1]楊宇光.印度一箭104星，到底難不難.飛天科普周刊

[2]張雪松.一箭多星多軌發射難點在哪裡.飛天科普周刊

編輯/楊斯爽

審核/楊潔

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