长征三号丙/远征一号运载火箭飞行过程示意图

3月30日晚上到31日凌晨，中国首辆“太空摆渡车”——远征一号上面级“发车”，经过近6个小时的“车程”，将“乘客”——北斗卫星导航系统第17颗卫星直接送达工作地点——倾斜地球同步轨道。

远征一号“太空摆渡车”为“乘客”提供优质服务的同时，相应地也给自身带来了研制难度。长三甲系列火箭总指挥岑拯笑言，“上面级要一次成功地把卫星送到预定轨道，走的是‘独木桥’，做的是一锤子买卖”，而他们“这次把鸡蛋（卫星）都放到了一个篮子（上面级）里，篮子必须得结实”。这些虽是玩笑话，却道出了此次任务的风险之大。

外表土豪金 内装很豪华

上面级兼具了火箭和卫星的技术特性。相较于以前火箭最长半小时左右的飞行时间和几百公里的飞行高度，上面级要工作约6小时，飞行高度达到36000公里的同步轨道高度。这对研制团队来说是个前所未有的挑战。

对此，研制人员借鉴了卫星的设计思想，做了大量的试验，对飞行产品设计方案进行了全面考核验证。

由于上面级结构复杂，与基础级分离后呈半开敞式状态，在太空中的温控设计便需要被单独考虑。“我们将加热带缠绕在输送管路上进行主动热控，再通过‘穿衣服’、‘敷面膜’的隔热包覆手段为上面级进行被动热控。”一院211厂总装事业部主管工艺员李凯介绍，“所以总装好的上面级外表是金光灿灿的，看起来像卫星一样。”

在外形上，远征一号采取了高可靠的轻质紧凑型结构设计，提高了运载能力，将更多空间留给卫星载荷使用。其内部设计更是突破了一系列先进技术：长时间高轨道自主导航制导控制技术、高性能发动机技术、空间粒子防护技术、推进剂管理技术、高码率远距离数据传输技术……内外兼修的全新设计使远征一号上面级堪称豪华的“太空摆渡车”。

可多次点火运送多位乘客

“上面级的一个突出特点就是适应性强，可以搭配不同的火箭基础级，完成不同的发射任务。”一院上面级型号办副主任刘欣说。

在此次任务中，远征一号上面级只将一名“乘客”送到了终点站，其实它还可以运送多名“乘客”。研制团队将来的目标是使“太空摆渡车”能够多次点火启动，“行驶”数小时、数天甚至数十天，多次变轨，把不同的“乘客”送到不同的目的地。

“火箭上面级将高轨卫星直接发射入轨的技术，能够极大地提升卫星快速进入空间的能力，从而实现北斗卫星导航系统的快速、高效组网。”长三甲系列火箭总设计师姜杰表示。

按照我国对上面级的发展规划，未来，“太空摆渡车”还将在探月、探火等深空探测任务中，在轨道转移、空间碎片清理等轨道服务方面，以及在新材料、新技术验证等空间试验领域里，长途跋涉并施展高超“车技”。（崔恩慧）