6月26日,由中国运载火箭技术研究院(简称“火箭院”)抓总研制的 升级版“太空摆渡车”—— 远征一号甲上面级首飞获圆满成功。目前,我国远征上面级技术已达国际先进水平,为我国未来的月球、火星等深空探测任务,轨道转移、空间碎片清理等轨道服务,新材料、新技术空间试验验证等奠定了工程应用基础,对我国空间运输与空间应用系统的发展具有里程碑的意义。 通用性强 国际上先进的上面级都有较强的适应性,与各种基础级火箭配合可完成各种轨道发射任务,既可简单入轨,也可执行长期的轨道飞行任务。 我国的上面级研制始于上世纪80 年代末,并先后研制出多种类似运载器,但此前均为满足某一单一任务而研制,对于更多发射任务的适应性较弱。 而我国的远征一号系列上面级却并不是为某一型火箭“私人订制”的,它的通用性很强:既可以发射单颗卫星,运输一个“乘客”,也可以发射多星,搭载更多“乘客”;既可以满足某一发火箭的任务,又可以满足多个型号火箭发射需求;既能够发射中低轨道,也可以发射高轨卫星。 因此,远征一号系列上面级可以与包括长征七号火箭、长征三号甲系列火箭、长征二号丙火箭等所有现役火箭形成“基础级火箭+上面级”的组合,带卫星直接飞向工作轨道。 多次起动、多次部署、飞行数天 上面级有助于提高运载火箭任务的灵活性,受到了世界各航天强国的普遍重视,诸如美国的半人马座、俄罗斯的微风都是著名的上面级,具备多星多轨道发射能力,可用于快速组网。 远征一号系列上面级的发动机可实现多次起动、多次变轨,起动次数可达数十次,因此可“一箭多星”送不同的“乘客”到不同的轨道,实现快速轨道部署,运输方式更灵活。自2015年3月首飞以来,远征一号系列上面级尤其在我国新一代北斗导航卫星组网中,利用“一箭多星”发射方式,有效提高发射效率,减少发射组织次数,降低任务成本,可满足日益增长的航天高密度发射需求。 上面级与火箭分离后,“接力”火箭继续飞行,可携带卫星飞行数小时甚至更长。携带“乘客”越多、变轨次数越多,随之运行时间也就要求更长。 目前,远征一号系列上面级在轨运行时间已从6.5小时延长至数天。 避免产生太空垃圾 送卫星到达目的地后,上面级虽已完成任务,但其体内的推进剂、高压气、电池都尚未用尽。这些东西随时可能引发爆炸,变成豕突狼奔的太空垃圾,威胁在轨航天器的安全。 目前,国际上对这类问题的解决多采取两种办法:“离轨”加“钝化”。 所谓“离轨”就是上面级在结束任务后,为了不占用宝贵的轨道资源,离开原来工作的目标轨道,飞行到一个废弃轨道上,这样便不会威胁到其它在轨航天器的飞行安全。 “钝化”就是采用一系列技术,让上面级变得迟钝。通俗来讲,就是将剩余的燃料、高压气泄出,让电池电量耗尽,彻底消除火箭上面级“自爆”的危险。 而我国升级版“太空摆渡车”在完成任务后离开轨道运行,并返回大气层在空中燃尽,从而避免了造成太空垃圾。 未来,火箭院还将研制出装载“乘客”更多、在轨运行时间更长、技术更先进的上面级。 |