“拼車”火箭加速商業航天發展
2022-02-28 09:35:02 來源: 南方日報
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  2月27日11時06分,伴隨着一陣山呼海嘯般的巨響,長征八號遙二運載火箭搭載22顆衛星成功發射,創造我國航天“一箭多星”的最高紀錄,標誌着文昌航天發射場商業航天發射“首戰”告捷。這次發射,是長征八號火箭不帶助推器的新構型首飛,也是今年西昌衛星發射中心文昌航天發射場的商業航天“首戰”。

  模塊化設計成新方向

  長八火箭是我國新一代主力中型運載火箭,於2020年12月成功首飛,由中國航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院抓總研製,填補了我國太陽同步軌道運載能力3—4.5噸的能力空白,可以承擔80%以上的中低軌發射任務。長八遙二火箭此次發射,是新一代運載火箭2022年的首次飛行,也是長八型號不帶助推器的新構型首飛。

  中國運載火箭技術研究院長征八號火箭副主任設計師陳曉飛介紹,與遙一火箭相比,長八遙二火箭外形上最大的區別就是取消了兩個助推器,從兩級半構型變成了兩級串聯構型。自成功首飛到遙二火箭完成總裝總測、具備出廠條件,研製團隊僅用了1年時間,這就要歸功於火箭所採用的模塊化、組合化設計思路。

  早在研製伊始,設計人員就充分兼顧了火箭不帶助推器的狀態,並納入遙一火箭的考核包絡中。因此,遙二火箭無需進行大規模更改,只需針對載荷、飛行軌道進行適應性調整,就能高效地滿足任務要求。

  長征八號運載火箭研製團隊為了搭起中國航天更廣闊的舞&,將進一步挖潛運載火箭能力,構建完善的運載火箭型譜作為團隊追求的新目標。研製團隊從我國現有的火箭模塊中,通過幾百種搭配,不斷創新研製思路和方案,最終提出了現在的構型。

  其中一顆星來自廣東韶關

  一箭發射22顆衛星,這創造了我國一次發射衛星數量最多的紀錄。

  一次要將這麼多衛星安全順利送達目的地,首先要解決“乘客”們在整流罩內的布局問題。研製人員充分梳理衛星的結構形式、任務需求,創新設計了一款“三層式多星分配器”,能在有限的整流罩空間內,為每顆衛星安排了舒適的“座位”,並且能夠保證衛星不同方向的分離安全。

  “本次任務一共需完成22星分離,共計完成12次分離動作,創造了中國航天的新紀錄。可以説星箭分離中長八火箭宛如跳了一出‘芭蕾’,最終22顆星的釋放就如‘天女散花’一般。”中國運載火箭技術研究院長征八號運載火箭副總指揮段保成説。

  此次發射的22顆星中,“韶關一號”(“吉林一號”高分03D15星)是由長光衛星技術有限公司與韶關市人民政府聯合打造的新一代高分辨遙感衛星。通過採用輕量化結構設計、高度集成電子學系統、高分辨率超輕量化低成本相機等創新技術,可獲取分辨率優於0.75m、幅寬大於17km的靜態推掃影像,具有低成本、低功耗、低重量、高分辨的特點。

  “韶關一號”衛星發射成功後將助力推進衛星遙感應用及産業化在韶發展。針對韶關市以及粵北地區自然資源管理、生態環境保護、水土保持監測、城市管理、防災減災、農業農村及水利設施監測應急響應、地理信息等重要需求,長光衛星發揮自身在衛星技術和應用領域的優勢,充分利用好“韶關一號”和“吉林一號”衛星工程的成果,促進國産衛星更好地服務韶關市經濟社會高質量發展。

  科技部國家遙感中心副主任劉志春説,這對韶關的城市建設、生態環境保護、現代農業發展、防災減災和應急響應而言是重大利好。

  韶關自然資源部門對高分辨率影像同樣有巨大需求。韶關市自然資源局副局長楊錦華介紹,日常在國土資源的調查和監測、規劃管理、生態修復、地質災害防治、執法監督等方面均需要用到影像圖。“在沒有衛星遙感影像前,我們應用的圖紙多為航拍或人工測繪形成,效率和實時性較差。”楊錦華説。

  韶關市測繪研究院有限公司副總工程師歐春才介紹,遙感監測是全民所有自然資源清查中實物量調查所依賴的重要手段,可彌補土地、林業、水利、礦産等部門在自然資源監管中力量薄弱的問題。

  共享發射有望常態化

  長八遙二火箭同時還是一發“共享火箭”,其搭載發射的22顆衛星,分別來自7家研製單位。所謂“一箭多星”,即一枚運載火箭同時或先後將多枚衛星送入預定軌道的技術。與傳統的單星發射相比,能夠更充分地利用火箭運載能力,提高發射效率,降低發射成本。

  中國運載火箭技術研究院長征八號運載火箭總指揮肖耘如此介紹這種全新的共享模式:“簡單地説就是‘拼車’方案,為用戶提供經濟實惠的發射服務,門檻大大降低了。”

  共享發射需對接多家用戶單位,會使協調工作成倍增加。面對研製過程中用戶迭代更新、方案反復等困難,研製團隊持續開展方案調整、可行性與安全性分析,最終促成了本次任務的實施。有了這次長八遙二火箭的成功探索,中國運載火箭技術研究院計劃推進共享發射的常態化。

  曾經,2015年,我國長征六號運載火箭在首飛任務中,成功將20顆衛星送入太空,創造了當時我國“一箭多星”紀錄。此次長征八號遙二火箭的成功發射壓減了不少發射成本,商業應用示範效應顯著。

  文昌將建商業航天發射區

  曾幾何時,太空探索只是國家層面的專屬競技領域。如今,在中國商業航天的藍海中,不僅有“國家隊”那樣的“巨輪”,也有眾多企業競相崛起,形成了商業航天百舸爭流的全新態勢,由商業驅動的新航天時代正風生水起。

  近年來,我國商業航天發展迅猛,其中,我國新一代中型運載火箭的長征八號,不僅可以發射太陽同步軌道衛星,還能兼顧近地軌道和地球同步轉移軌道發射能力,具有更強的市場競爭力。而作為“長八母港”,文昌航天發射場將成為支撐未來我國商業航天發展建設的“重量級”成員。

  作為我國唯一的濱海發射場,文昌航天發射場獨具優勢、堪當重任,具有緯度低、射向寬、運載效能高、運輸限制少、落區安全性好等特點,且地處海南自由貿易港,改革開放前沿,利於商業航天發展和國際開放合作。後續,該發射場還將建設商業航天發射區,進行科學頂層設計和統籌管理,發展航天文化旅游事業,持續促進商業航天市場健康有序發展。

  在逐夢星辰大海的過程中,文昌航天發射場所在的西昌衛星發射中心持續強化“一心兩場”向“兩場一心”聚合,大力運用信息化指揮決策手段,加強兩場指揮所聯動建設,加強兩場跨域指揮能力建設,通過模式創新、流程優化、發射場改造、技術創新等途徑,成功實現長征二號丁、長征四號乙、長征五號B、長征七號改、長征八號、長征十一號等多型火箭在該中心實現首飛,綜合測試發射能力不斷提升,向着建設世界一流航天發射場的目標前行。

  南方日報記者 王詩堃 葉志強 徐勉 通訊員 桑茜 黃國暢 屠海超

  策劃統籌:張志超 徐勉

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【糾錯】 責任編輯: 李慶招

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