当前位置:新闻 > 国际新闻 > 正文

印度一箭发射104颗卫星 包括中国的“陈家镛一号”

2017-02-16 10:26:17  科技日报    参与评论()人

原标题:印度发射“一箭104星”创世界纪录

2月15日,印度用PSLV-C37运载火箭成功实现“一箭104星”发射,打破俄罗斯在2014年创造的“一箭37星”世界纪录。航天专家、《国际太空》杂志社执行总编庞之浩向科技日报记者表示,一次发射这么多卫星有一定技术难度,但所用火箭的太阳同步轨道运载能力仅1.5吨,在运载能力上并未取得突破。

印度用PSLV-C37运载火箭成功实现“一箭104星”发射

据了解,此次发射的104颗卫星,以重730公斤的印度“制图-2D”为主星,带着2颗19公斤重的微卫星,以及101颗不到10公斤重的纳米卫星。纳米卫星里,有来自美国行星实验室有限公司的88颗“鸽群”卫星,每颗5公斤左右,用于对地观测。它们将与在轨运行的同系列卫星组成遥感对地观测星座,分辨率在4米以内。另外,这次还搭载了我国由天仪研究院,中科院过程工程研究所、力学所和以色列空间药物公司联合研制的微重力化工科学实验卫星“陈家镛一号”(英文名Dido-2),我国将利用该卫星首次在太空开展化工领域科学实验。

庞之浩介绍,一箭多星发射有多种方式。印度此次采用的是直接发射、逐次释放方式,适用于对轨道高度、相位的精确性要求不很高的任务。俄罗斯曾在2013年和2014年,用第聂伯火箭分别发射32颗和37颗卫星,采用的正是这种发射方式。

此次发射分三批进行释放:首先释放主星,然后按照4颗一组,释放88颗“鸽群”卫星,最后释放其他卫星。尤其是101颗纳米卫星,释放过程不到10分钟。庞之浩表示,这对火箭点火时序的控制、分配器的设计要求都很高,要在很短的时间间隔内,把卫星以一定倾斜角度推出去,保证其不会相互碰撞。

他介绍,分配器有多种形式。如发射类型相似的卫星,可采用中心承力筒式分配器或盘式分配器。2015年我国长征六号火箭实施一箭20星发射时,则是采用锥型分配器分批释放,让卫星以倾斜角度向外释放;同时还采用了释放一颗母卫星并由它释放小卫星的方式。从卫星释放方式上,庞之浩判断,印度此次使用的分配器可能与我国类似。

对于多星多轨道发射任务,则需要用到上面级。上面级被喻为“太空摆渡车”,是在火箭上增加的一级独立飞行器。当火箭将其运送到一定轨道后,能自主飞行多次点火启动,将一个或多个航天器送入不同轨道空间,就像摆渡车将乘客送到不同地点。2015年3月,我国“远征一号”上面级成功首飞;同年7月,“远征一号”上面级再次升空,将两颗新一代北斗卫星精确送入预定轨道。2016年11月,我国针对新一代大推力运载火箭研制的“远征二号”上面级,跟随“长征五号”运载火箭发射成功。庞之浩介绍,目前印度还没有掌握上面级技术。

此外,近年国际上出现了新的卫星发射方式——用货运飞船把卫星送入太空或送到空间站,然后在轨释放。2014年,美国尝试从空间站释放“凯克一号”卫星,再由它在轨释放100多颗“精灵”芯片卫星,但受空间辐射粒子影响,任务失败。

庞之浩认为,印度此次采用的发射方式成本较低,也相对简单,有利于降低小卫星发射或小卫星星座构建的门槛。但该方式具有一定风险,卫星数量太多,容易相互碰撞导致任务失败。此外,这么小的卫星功能有限,寿命也比较短,失效后将产生大量太空垃圾。对此,国际上也在研究微小卫星发射、运行的相关规则。

(科技日报北京2月15日电)

近年一箭多星发射纪录

2013年11月19日,美国轨道科学公司用弥诺陶洛斯火箭成功在东海岸外瓦勒普斯岛发射一箭29星,创造了当时的世界纪录。但这项纪录只保持了两天。11月21日,俄罗斯成功发射一枚第聂伯火箭,将32颗卫星送入太空。

2014年6月20日,俄罗斯又用第聂伯火箭发射了37颗卫星,刷新了世界纪录。

2015年9月20日,我国新一代运载火箭“长征六号”成功实现一箭20星发射,刷新了亚洲纪录。2016年6月22日,印度用PSLV火箭发射20颗卫星,追平了亚洲纪录。

相关阅读

印度一次性成功发射104颗卫星创下历史记录

中新网2月15日电据印度媒体报道,当地时间15日,搭载104颗卫星的印度极轨卫星运载火箭(PLSV)从斯里赫里戈达岛的印度航天发射中心发射升空,截至发稿时状态正常。

根据印度媒体报道,本次发射是载印度当地时间15日上午,地点是位于印度东南部安得拉邦斯里赫里戈达岛的印度航天发射中心。

资料图:当地时间2016年6月22日,印度空间研究组织(ISRO)于上午9时26分成功利用PSLV-C34运载火箭将20颗卫星送入太空。

这枚火箭计划携带一颗714公斤重的地球观测卫星和103颗重量总计664公斤的纳米卫星。印度空间研究组织透露,这些纳米卫星几乎全都属于外国客户,96颗来自美国,其余来自以色列、哈萨克斯坦、荷兰、瑞士、阿拉伯联合酋长国等。

此前,俄罗斯曾于2014年创造“一箭37星”的纪录,如果此次印度发射的火箭成功入轨,将创下新纪录。

整装待发的火箭。图片来自印度空间研究组织ISRO官网。

早前报道:那么多卫星集体上天,印度又开挂了

北京时间今天中午11:28,印度空间研究组织ISRO将发射一箭104星——就是一枚火箭一次性带着104颗卫星上天。

此次任务一旦成功,印度将再一次呼应“开挂民族”的称号,成为人类进入太空时代以来,单次发射卫星数量最多的一次,远远甩开俄罗斯在2014年创造的世界纪录——“一箭37星”。

一记头在太空投放一百多颗卫星,会是什么样子呢?浙大微小卫星研究中心主任、浙大航空航天学院副院长金仲和教授告诉记者,大概像太空放烟花一样。

104颗卫星怎么挤得下

其实都是微小卫星

在印度这次发射前,没有任何一个国家的航天机构或私人公司一次发射如此多的卫星。

此前,浙大微小卫星研究中心的皮星二号双子星,曾搭载长征六号火箭,在2015年9月创造的一箭20星亚洲纪录。后来,印度在2016年6月也成功发射了一箭20星,追平中国纪录。

世界纪录由战斗民族俄罗斯创造。2014年,俄罗斯使用“第聂伯”运载火箭,一次将37颗微型地球遥感卫星送入轨道,这一纪录一直保持至今。

印度这枚要带100多颗卫星上天的火箭,是印度极轨卫星运载火箭PSLV-C37,发射地点位于印度南部的萨迪什·达万航天中心。

我查了一下这支火箭的参数:起飞重量为320吨,高度为44.4米,运载能力3250公斤。

因为我首先担心的是,一次性“挂”这么多卫星在身上,会不会不堪重负。然而这显然是多虑了,来对比下我国的“长征五号”的参数——起飞重量900吨,高度57米,25吨运载能力。

“从火箭本身的能力来看,印度这枚火箭只是中型火箭。”金仲和说。

但毕竟要挤下那么多颗卫星,会不会没地方挂?

“不会,因为这些卫星都是微小卫星(重量在100公斤以下卫星)。”金教授说,其实目前,对于航天发射来讲,发射卫星的数量并不是核心问题。加上这次任务的卫星,都是投放到同一个轨道上,任务难度不是很大,“不能同时投放,工作量倒是不小,印度胆子也比较大。”要知道,当有那么多卫星都挤在火箭里,并且投放到同一轨道,还是会有比较大的碰撞风险。只要一颗卫星出一点情况,很有可能影响火箭的整体发射。

所以,卫星们将被火箭以不同角度、速度、时间,四个一组投放在同一轨道上,以避免发生相撞。

右图:此次任务的主要载荷Cartosat-2D卫星。图片来自印度空间研究组织ISRO官网。

此次任务的主要载荷Cartosat-2D卫星。图片来自印度空间研究组织ISRO官网。

96颗美国卫星为啥不自己放

因为印度便宜呀

印度本国研制的高分辨率遥感卫星“Cartosat-2D”是此次发射的主载荷,这也是印度“Cartosat-2”系列遥感卫星的第四颗。

本次发射任务中,只有3颗卫星是印度自己的,5颗分别来自以色列、哈萨克斯坦、荷兰、瑞士与阿联酋。另外96颗卫星均来自美国,其中88颗卫星均来自加州一家地球图像公司“Planet Lab(星球实验室)”。

这88颗昵称为“鸽子”的小卫星,都是10×10×30厘米大小,属微小卫星中的立方星,每颗仅重5公斤。它们将被送往505千米高的太阳同步轨道。

Planet公司成立于2010年,由一批曾在NASA工作的科学家创办,这也是该公司第二次选择印度火箭发射卫星。

有一点叫人纳闷:在美国,国营的NASA,民营的SPACE X,有的是发射火箭的资源,为什么Planet Lab要跑印度去发卫星?

便宜啊!

据外媒报道,为提高投资回报率,印度空间研究组织一直想挑战火箭运载能力的上限。该组织主席Kiran Kumar在2017年1月11日说道:“通过发射一箭104星,我们尝试实现运载火箭的运力最大化、投资回报最大化。”

从2015年9月以来,印度极轨卫星运载火箭已发射79个,这使印度获得了丰厚的收入,增长在国际商业发射市场的份额。

这也可以解释为什么印度要冲到所有航天大国的前面,要在一箭多星发射这件事情上以量取得压倒性胜利。

有业内人士分析,为了这个挑战,印度很有可能不计成本地拉国际卫星来发射。

这么多卫星在太空里做什么

轻巧高能服务各个领域

微小卫星正吸引着越来越多人的关注。

未来五年中,全球将发射500颗以上1~500kg小卫星入轨。10kg以下的微小卫星预计将发射300颗,是未来五年间卫星行业继续高速发展的主要驱动力。

美国空军首席科学家马克·梅布瑞在其研究报告《全球地平线:美国空军全球科技愿景》中提到,“微小卫星将成为未来空间领域‘改变游戏规则’的要素之一”。

金教授说,今年浙江大学将发射皮星三号双子星。

我曾在浙大微小卫星中心,看到了将要上天的“皮星三号”。这颗边长25厘米、大约20公斤重的立方体卫星跟前面上天的皮一、皮二双胞胎星不同,它是一对龙凤胎:一个正方体卫星,上面是一个球体;另一个正方体,上面是一个“金字塔”。球体和“金字塔”的功能,暂时不能透露。

从“皮星三号”时代开始,浙大微小卫星中心也将正式面向民用需求,订制这样轻巧高能的皮卫星。

“原来依赖大卫星做的许多工作,现在皮卫星也能做了。”金教授介绍,目前各国小卫星已涉足特种通信、对地观测、导航增强、海洋探测、航道监控、天文观测等领域,具体应用包括舰船定位、大气PM2.5测量、渔业纠纷取证、工厂发货业务量评估、危险品运输车和动物监控跟踪等,甚至把通讯基站放到太空轨道上,实现天基互联网。

“谷歌计划发射2000颗小卫星,实现互联网对地球表面无死角的全覆盖。”金教授说。

“一般来说,制造一颗卫星的花费不菲。一颗几百公斤级的大卫星,成本在10亿~20亿元人民币之间,至少需要两年时间,就算一颗微小卫星,也需要几亿元。”金教授介绍,但制造一颗皮卫星,成本仅为几百万元人民币,时间仅需要几个月。皮卫星对火箭发射的要求也较低。大卫星从进入发射基地到上架发射,最快也要30~40天,而皮卫星从进场到发射,短短几天就能完成。

当然,单颗皮卫星的功能相对于大卫星来说是弱的。像Planet公司这样将皮卫星的编队飞行,是目前皮卫星研究的一个方向。

“几个甚至数十个皮卫星会被同时运送到太空轨道,我们称之为‘星群’。就像候鸟一样,按照不同的序列组合起来。卫星之间可以实现数据通信,一起把探测到的数据传到地面。”金仲和说。

更多精彩请点击新闻排行榜

(责任编辑:陈倩 CN030)
关键词:印度
关闭