我国连射5枚火箭,将24颗卫星送入轨道,为啥亚太6E卫星最好看?
最近这几天,我国是拼命地发射火箭,先是1月8日的长征七号甲,然后在1月9日、1月12日、13日、15日,各发射了一枚谷神星一号、一枚长征二号丙和两枚长征二号丁,感觉真是“过年前突击一把”,连一箭14星都搞出来了。而这四次发射中,最具看点的是长征二号丙在11月13日的那次发射,将一颗商业卫星亚太6E成功送入太空,据说目标轨道是36000公里高度。
这次发射有啥不一样呢?
可长征二号丙一般负责打低轨道,高轨则都是用长三甲来打的,这回为什么不走寻常路呢?原来,长三甲的整流罩直径只有3.35米,装不下亚太6E卫星,而长二丙的整流罩直径达到4.2米,刚好可以装下。如果要为长三甲专门研制一个能够容纳亚太6E卫星的整流罩,成本就太高了,而且这型火箭本身的发射费用也不低,并不是商业航天的最优选择。
长二丙整流罩的确够大
北斗卫星就是用长三甲打的
说得很有道理,可长二丙地球同步转移轨道运载能力只有1.25吨,而亚太6E卫星发射重量2.09吨,这是“小马拉大车”,火箭推力不够,怎么办?有办法,办法就是将亚太6E卫星先扔在500公里的太阳同步轨道,长二丙太阳同步轨道运载能力2.1吨,刚好能满足发射要求。
长二丙太阳同步轨道运载能力2.1吨
可500公里的整备轨道,距离36000公里的目标轨道还差好远呢,接下来怎么办?我们的选择是让卫星启动霍尔电推,自己转移上去。当然,这个过程将非常缓慢,据说差不多要用时10个月。其实,SpaceX公司用“猎鹰”9发射“星链”卫星,经常也是这么操作的,它的整备轨道高度更低,只有210公里,然而自己再转移到550公里、1150公里的目标轨道,这也是SpaceX发射卫星成本能够不断降低的原因之一。
星链发射就是这样慢慢蹭上去的
看到这里,可能有人明白过来了,绕半天原来你是要讲亚太6E卫星使用的霍尔电推,哇,好厉害!别急,霍尔电推在我国航天器上现在不算什么新鲜玩意了,“天和”核心舱上就装有4个,已经安全运行近2年了,技术非常成熟。真正值得注意的是亚太6E卫星推进系统的布局,它和传统的卫星不一样,创新性的将卫星和推进系统分开了。
红色部分就是亚太6E的推进系统
这么一分开,一方面可以减少卫星和推进系统的重量,原来合在一起动辄五六吨,非常笨重,而分开之后,亚太6E卫星的重量只有2.09吨,但是功能、通信容量和之前的一样,大大提高了整星的利用率,据说平台载荷比达到了1:6。另一方面,分开布置的好处是卫星抵达目标轨道之后,可以和推进系统分开,轻装上阵。
亚太6E卫星
这还不是全部,不妨再延伸想象一下,如果这个推进系统可以自己再调整轨道,与其他的航天器结合,继续工作,那么它就成什么了?对,“太空拖船”,以前一说到“太空拖船”,总觉得是特别科幻的概念,没想到现在已经变成现实了。
现实中的太空拖船和电影里还是不一样哈
而“太空拖船”是目前各航天大国发展的重点,比如俄罗斯的核动力太空拖船“宙斯”早就造出了原型样机,并进入了载荷试验阶段,预计将在2030年首飞。美国则差不多有近10个“太空”拖船方案,甚至连伊朗也在研制“萨曼”号测试航天器,据说也是一艘“太空拖船”。另外,我国的实践21号卫星曾在2021年公开演示了“太空拖船”的作用,将一颗报废的“北斗”卫星从2.1万公里的轨道,拖到3.63万公里的“墓地”轨道,然而又回到自己的轨道,等待下一次任务。
俄罗斯核动力太空拖船宙斯
这还不是全部,如果“太空拖船”具备更大的推力,能够将航天器从地球轨道转移到更高能量的轨道,比如月球转移或逃逸轨道、火星转移轨道等等,那么未来的载人登月、登陆火星会不会更容易了呢?甚至还会建立起定期往返地月、火星的“星际航班”呢?当然,现在亚太6E卫星的推进器,你可以将它视为“星际航班”的幼仔。
我来说两句