原標題：印度發(fā)射“一箭104星”創(chuàng)世界紀錄

2月15日，印度用PSLV-C37運載火箭成功實現(xiàn)“一箭104星”發(fā)射，打破俄羅斯在2014年創(chuàng)造的“一箭37星”世界紀錄。航天專家、《國際太空》雜志社執(zhí)行總編龐之浩向科技日報記者表示，一次發(fā)射這么多衛(wèi)星有一定技術難度，但所用火箭的太陽同步軌道運載能力僅1.5噸，在運載能力上并未取得突破。

印度用PSLV-C37運載火箭成功實現(xiàn)“一箭104星”發(fā)射

據(jù)了解，此次發(fā)射的104顆衛(wèi)星，以重730公斤的印度“制圖-2D”為主星，帶著2顆19公斤重的微衛(wèi)星，以及101顆不到10公斤重的納米衛(wèi)星。納米衛(wèi)星里，有來自美國行星實驗室有限公司的88顆“鴿群”衛(wèi)星，每顆5公斤左右，用于對地觀測。它們將與在軌運行的同系列衛(wèi)星組成遙感對地觀測星座，分辨率在4米以內。另外，這次還搭載了我國由天儀研究院，中科院過程工程研究所、力學所和以色列空間藥物公司聯(lián)合研制的微重力化工科學實驗衛(wèi)星“陳家鏞一號”（英文名Dido-2），我國將利用該衛(wèi)星首次在太空開展化工領域科學實驗。

龐之浩介紹，一箭多星發(fā)射有多種方式。印度此次采用的是直接發(fā)射、逐次釋放方式，適用于對軌道高度、相位的精確性要求不很高的任務。俄羅斯曾在2013年和2014年，用第聶伯火箭分別發(fā)射32顆和37顆衛(wèi)星，采用的正是這種發(fā)射方式。

此次發(fā)射分三批進行釋放：首先釋放主星，然后按照4顆一組，釋放88顆“鴿群”衛(wèi)星，最后釋放其他衛(wèi)星。尤其是101顆納米衛(wèi)星，釋放過程不到10分鐘。龐之浩表示，這對火箭點火時序的控制、分配器的設計要求都很高，要在很短的時間間隔內，把衛(wèi)星以一定傾斜角度推出去，保證其不會相互碰撞。

他介紹，分配器有多種形式。如發(fā)射類型相似的衛(wèi)星，可采用中心承力筒式分配器或盤式分配器。2015年我國長征六號火箭實施一箭20星發(fā)射時，則是采用錐型分配器分批釋放，讓衛(wèi)星以傾斜角度向外釋放；同時還采用了釋放一顆母衛(wèi)星并由它釋放小衛(wèi)星的方式。從衛(wèi)星釋放方式上，龐之浩判斷，印度此次使用的分配器可能與我國類似。

對于多星多軌道發(fā)射任務，則需要用到上面級。上面級被喻為“太空擺渡車”，是在火箭上增加的一級獨立飛行器。當火箭將其運送到一定軌道后，能自主飛行多次點火啟動，將一個或多個航天器送入不同軌道空間，就像擺渡車將乘客送到不同地點。2015年3月，我國“遠征一號”上面級成功首飛；同年7月，“遠征一號”上面級再次升空，將兩顆新一代北斗衛(wèi)星精確送入預定軌道。2016年11月，我國針對新一代大推力運載火箭研制的“遠征二號”上面級，跟隨“長征五號”運載火箭發(fā)射成功。龐之浩介紹，目前印度還沒有掌握上面級技術。

此外，近年國際上出現(xiàn)了新的衛(wèi)星發(fā)射方式——用貨運飛船把衛(wèi)星送入太空或送到空間站，然后在軌釋放。2014年，美國嘗試從空間站釋放“凱克一號”衛(wèi)星，再由它在軌釋放100多顆“精靈”芯片衛(wèi)星，但受空間輻射粒子影響，任務失敗。

龐之浩認為，印度此次采用的發(fā)射方式成本較低，也相對簡單，有利于降低小衛(wèi)星發(fā)射或小衛(wèi)星星座構建的門檻。但該方式具有一定風險，衛(wèi)星數(shù)量太多，容易相互碰撞導致任務失敗。此外，這么小的衛(wèi)星功能有限，壽命也比較短，失效后將產(chǎn)生大量太空垃圾。對此，國際上也在研究微小衛(wèi)星發(fā)射、運行的相關規(guī)則。

（科技日報北京2月15日電）

近年一箭多星發(fā)射紀錄

2013年11月19日，美國軌道科學公司用彌諾陶洛斯火箭成功在東海岸外瓦勒普斯島發(fā)射一箭29星，創(chuàng)造了當時的世界紀錄。但這項紀錄只保持了兩天。11月21日，俄羅斯成功發(fā)射一枚第聶伯火箭，將32顆衛(wèi)星送入太空。

2014年6月20日，俄羅斯又用第聶伯火箭發(fā)射了37顆衛(wèi)星，刷新了世界紀錄。

2015年9月20日，我國新一代運載火箭“長征六號”成功實現(xiàn)一箭20星發(fā)射，刷新了亞洲紀錄。2016年6月22日，印度用PSLV火箭發(fā)射20顆衛(wèi)星，追平了亞洲紀錄。

相關閱讀

印度一次性成功發(fā)射104顆衛(wèi)星創(chuàng)下歷史記錄

中新網(wǎng)2月15日電據(jù)印度媒體報道，當?shù)貢r間15日，搭載104顆衛(wèi)星的印度極軌衛(wèi)星運載火箭(PLSV)從斯里赫里戈達島的印度航天發(fā)射中心發(fā)射升空，截至發(fā)稿時狀態(tài)正常。

根據(jù)印度媒體報道，本次發(fā)射是載印度當?shù)貢r間15日上午，地點是位于印度東南部安得拉邦斯里赫里戈達島的印度航天發(fā)射中心。

資料圖：當?shù)貢r間2016年6月22日，印度空間研究組織(ISRO)于上午9時26分成功利用PSLV-C34運載火箭將20顆衛(wèi)星送入太空。

這枚火箭計劃攜帶一顆714公斤重的地球觀測衛(wèi)星和103顆重量總計664公斤的納米衛(wèi)星。印度空間研究組織透露，這些納米衛(wèi)星幾乎全都屬于外國客戶，96顆來自美國，其余來自以色列、哈薩克斯坦、荷蘭、瑞士、阿拉伯聯(lián)合酋長國等。

此前，俄羅斯曾于2014年創(chuàng)造“一箭37星”的紀錄，如果此次印度發(fā)射的火箭成功入軌，將創(chuàng)下新紀錄。

整裝待發(fā)的火箭。圖片來自印度空間研究組織ISRO官網(wǎng)。

早前報道：那么多衛(wèi)星集體上天，印度又開掛了

北京時間今天中午11:28，印度空間研究組織ISRO將發(fā)射一箭104星——就是一枚火箭一次性帶著104顆衛(wèi)星上天。

此次任務一旦成功，印度將再一次呼應“開掛民族”的稱號，成為人類進入太空時代以來，單次發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量最多的一次，遠遠甩開俄羅斯在2014年創(chuàng)造的世界紀錄——“一箭37星”。

一記頭在太空投放一百多顆衛(wèi)星，會是什么樣子呢？浙大微小衛(wèi)星研究中心主任、浙大航空航天學院副院長金仲和教授告訴記者，大概像太空放煙花一樣。

104顆衛(wèi)星怎么擠得下

其實都是微小衛(wèi)星

在印度這次發(fā)射前，沒有任何一個國家的航天機構或私人公司一次發(fā)射如此多的衛(wèi)星。

此前，浙大微小衛(wèi)星研究中心的皮星二號雙子星，曾搭載長征六號火箭，在2015年9月創(chuàng)造的一箭20星亞洲紀錄。后來，印度在2016年6月也成功發(fā)射了一箭20星，追平中國紀錄。

世界紀錄由戰(zhàn)斗民族俄羅斯創(chuàng)造。2014年，俄羅斯使用“第聶伯”運載火箭，一次將37顆微型地球遙感衛(wèi)星送入軌道，這一紀錄一直保持至今。

印度這枚要帶100多顆衛(wèi)星上天的火箭，是印度極軌衛(wèi)星運載火箭PSLV-C37，發(fā)射地點位于印度南部的薩迪什·達萬航天中心。

我查了一下這支火箭的參數(shù)：起飛重量為320噸，高度為44.4米，運載能力3250公斤。

因為我首先擔心的是，一次性“掛”這么多衛(wèi)星在身上，會不會不堪重負。然而這顯然是多慮了，來對比下我國的“長征五號”的參數(shù)——起飛重量900噸，高度57米，25噸運載能力。

“從火箭本身的能力來看，印度這枚火箭只是中型火箭。”金仲和說。

但畢竟要擠下那么多顆衛(wèi)星，會不會沒地方掛？

“不會，因為這些衛(wèi)星都是微小衛(wèi)星（重量在100公斤以下衛(wèi)星）?！苯鸾淌谡f，其實目前，對于航天發(fā)射來講，發(fā)射衛(wèi)星的數(shù)量并不是核心問題。加上這次任務的衛(wèi)星，都是投放到同一個軌道上，任務難度不是很大，“不能同時投放，工作量倒是不小，印度膽子也比較大。”要知道，當有那么多衛(wèi)星都擠在火箭里，并且投放到同一軌道，還是會有比較大的碰撞風險。只要一顆衛(wèi)星出一點情況，很有可能影響火箭的整體發(fā)射。

所以，衛(wèi)星們將被火箭以不同角度、速度、時間，四個一組投放在同一軌道上，以避免發(fā)生相撞。

此次任務的主要載荷Cartosat-2D衛(wèi)星。圖片來自印度空間研究組織ISRO官網(wǎng)。

96顆美國衛(wèi)星為啥不自己放

因為印度便宜呀

印度本國研制的高分辨率遙感衛(wèi)星“Cartosat-2D”是此次發(fā)射的主載荷，這也是印度“Cartosat-2”系列遙感衛(wèi)星的第四顆。

本次發(fā)射任務中，只有3顆衛(wèi)星是印度自己的，5顆分別來自以色列、哈薩克斯坦、荷蘭、瑞士與阿聯(lián)酋。另外96顆衛(wèi)星均來自美國，其中88顆衛(wèi)星均來自加州一家地球圖像公司“Planet Lab（星球實驗室）”。

這88顆昵稱為“鴿子”的小衛(wèi)星，都是10×10×30厘米大小，屬微小衛(wèi)星中的立方星，每顆僅重5公斤。它們將被送往505千米高的太陽同步軌道。

Planet公司成立于2010年，由一批曾在NASA工作的科學家創(chuàng)辦，這也是該公司第二次選擇印度火箭發(fā)射衛(wèi)星。

有一點叫人納悶：在美國，國營的NASA，民營的SPACE X，有的是發(fā)射火箭的資源，為什么Planet Lab要跑印度去發(fā)衛(wèi)星？

便宜啊！

據(jù)外媒報道，為提高投資回報率，印度空間研究組織一直想挑戰(zhàn)火箭運載能力的上限。該組織主席Kiran Kumar在2017年1月11日說道：“通過發(fā)射一箭104星，我們嘗試實現(xiàn)運載火箭的運力最大化、投資回報最大化?！?/p>

從2015年9月以來，印度極軌衛(wèi)星運載火箭已發(fā)射79個，這使印度獲得了豐厚的收入，增長在國際商業(yè)發(fā)射市場的份額。

這也可以解釋為什么印度要沖到所有航天大國的前面，要在一箭多星發(fā)射這件事情上以量取得壓倒性勝利。

有業(yè)內人士分析，為了這個挑戰(zhàn)，印度很有可能不計成本地拉國際衛(wèi)星來發(fā)射。

這么多衛(wèi)星在太空里做什么

輕巧高能服務各個領域

微小衛(wèi)星正吸引著越來越多人的關注。

未來五年中，全球將發(fā)射500顆以上1~500kg小衛(wèi)星入軌。10kg以下的微小衛(wèi)星預計將發(fā)射300顆，是未來五年間衛(wèi)星行業(yè)繼續(xù)高速發(fā)展的主要驅動力。

美國空軍首席科學家馬克·梅布瑞在其研究報告《全球地平線:美國空軍全球科技愿景》中提到，“微小衛(wèi)星將成為未來空間領域‘改變游戲規(guī)則’的要素之一”。

金教授說，今年浙江大學將發(fā)射皮星三號雙子星。

我曾在浙大微小衛(wèi)星中心，看到了將要上天的“皮星三號”。這顆邊長25厘米、大約20公斤重的立方體衛(wèi)星跟前面上天的皮一、皮二雙胞胎星不同，它是一對龍鳳胎：一個正方體衛(wèi)星，上面是一個球體；另一個正方體，上面是一個“金字塔”。球體和“金字塔”的功能，暫時不能透露。

從“皮星三號”時代開始，浙大微小衛(wèi)星中心也將正式面向民用需求，訂制這樣輕巧高能的皮衛(wèi)星。

“原來依賴大衛(wèi)星做的許多工作，現(xiàn)在皮衛(wèi)星也能做了?！苯鸾淌诮榻B，目前各國小衛(wèi)星已涉足特種通信、對地觀測、導航增強、海洋探測、航道監(jiān)控、天文觀測等領域，具體應用包括艦船定位、大氣PM2.5測量、漁業(yè)糾紛取證、工廠發(fā)貨業(yè)務量評估、危險品運輸車和動物監(jiān)控跟蹤等，甚至把通訊基站放到太空軌道上，實現(xiàn)天基互聯(lián)網(wǎng)。

“谷歌計劃發(fā)射2000顆小衛(wèi)星，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)對地球表面無死角的全覆蓋?！苯鸾淌谡f。

“一般來說，制造一顆衛(wèi)星的花費不菲。一顆幾百公斤級的大衛(wèi)星，成本在10億~20億元人民幣之間，至少需要兩年時間，就算一顆微小衛(wèi)星，也需要幾億元?！苯鸾淌诮榻B，但制造一顆皮衛(wèi)星，成本僅為幾百萬元人民幣，時間僅需要幾個月。皮衛(wèi)星對火箭發(fā)射的要求也較低。大衛(wèi)星從進入發(fā)射基地到上架發(fā)射，最快也要30~40天，而皮衛(wèi)星從進場到發(fā)射，短短幾天就能完成。

當然，單顆皮衛(wèi)星的功能相對于大衛(wèi)星來說是弱的。像Planet公司這樣將皮衛(wèi)星的編隊飛行，是目前皮衛(wèi)星研究的一個方向。

“幾個甚至數(shù)十個皮衛(wèi)星會被同時運送到太空軌道，我們稱之為‘星群’。就像候鳥一樣，按照不同的序列組合起來。衛(wèi)星之間可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，一起把探測到的數(shù)據(jù)傳到地面。”金仲和說。

更多精彩請點擊：新聞排行榜

相關報道:

• 印度一箭發(fā)射104顆衛(wèi)星 技術究竟有多高？

• 印度計劃向俄五代機注資60億美元 將購買150架

• 印度的太空夢:104星發(fā)射成功 探索火星列入日程(圖)

• 印度一次性成功發(fā)射104顆衛(wèi)星 創(chuàng)下歷史記錄