小載荷飛天記

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