張娟娟 尚輝
近幾年,商業(yè)航天風起云涌,全球小衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,排隊等待進入太空的小衛(wèi)星數(shù)量逐年增多。根據(jù)航天運輸系統(tǒng)和發(fā)射服務(wù)的理念,進入太空的機會就是一種資源。很多小衛(wèi)星進入太空的目的就是完成小型載荷的空間試驗驗證等,進入太空即可實現(xiàn),對軌道、朝向等方面的要求并不高。同時,目前小衛(wèi)星進入太空的渠道主要依賴搭載發(fā)射,但是由于種種原因,它們進入太空的機會比較少。
怎樣解決這個問題呢?中國航天科技集團公司一院的科學家想出了一個好辦法,那就是——運載火箭末級搭載模式。具體做法是將小型載荷直接安裝在火箭末級上發(fā)射升空,在火箭末級留軌期間完成載荷的空間試驗。這種方法可是為小型載荷進入太空開辟了一條捷徑呢!相比于安裝在小衛(wèi)星上再由火箭發(fā)射的模式,將小型載荷直接安裝在火箭末級則更加直接便捷,而且減輕了一部分發(fā)射重量,降低了發(fā)射成本。
小載荷有了更多“上天”機會
利用這種方法,小型載荷再也不用擔心沒機會“上天”了!火箭末級在與主任務(wù)衛(wèi)星分離后,通常會進入不會影響任務(wù)衛(wèi)星運行的軌道。此后或成為太空垃圾,或運行一段時間后再入大氣層燒毀。在此期間,小型載荷可隨火箭末級在太空中繞地球運行,這段時間足夠它們完成各項試驗。
由于小載荷末級搭載不需要星箭分離,它們只需固定安裝在火箭末級上受整流罩保護的區(qū)域內(nèi)合適且安全的位置即可,進一步降低了發(fā)射成本。
太空“嬰兒”的守護者
剛出生的嬰兒第一聲啼哭很重要,因為這是其離開母體后是否第一時間實現(xiàn)了呼吸等生命機能的標志。衛(wèi)星等有效載荷也一樣,與火箭分離后、與地面建立聯(lián)系前的這段時間是它們的風險期。
這時,衛(wèi)星各項主要功能還沒有啟動,有的衛(wèi)星天線還沒有對準地球的相應(yīng)角度,有的衛(wèi)星正在原地旋轉(zhuǎn)還不能持續(xù)發(fā)送信號,有些衛(wèi)星太陽帆板沒有打開……,小衛(wèi)星和小型載荷情況更甚。茫茫宇宙中,小衛(wèi)星和小型載荷因為個頭小,地面更難跟蹤到它們,就像剛出生的嬰兒,它們需要外界給予一些幫助。
如果采用末級搭載模式,這個早期“看護”的任務(wù)就由火箭末級來完成。剛剛分離的火箭末級還保持著與地面通信的能力,且末級體積較大,搭載在其上的小型載荷更容易被跟蹤到。如果需要,末級還能轉(zhuǎn)發(fā)小型載荷的狀態(tài)信息。如果任務(wù)允許,火箭末級上剩余的燃料還能支持末級完成一定的機動動作,提供更有利于小型載荷的軌道和姿態(tài)。此外,隨著市場需求的牽引和技術(shù)升級,火箭末級還可提供升級的“看護”服務(wù),如供電、信號回傳等。endprint