3月30日21點50分,長征三號丙火箭托舉著我國新一代上面級“遠征一號”,從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空。這一刻,“遠征一號”掀起了蓋頭,它將擔(dān)負(fù)起運送北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的使命,實現(xiàn)自己的“首秀”。
航天科技集團中國運載火箭技術(shù)研究院黨委書記梁小虹介紹說,此前我國發(fā)射地球同步軌道衛(wèi)星,是用火箭將衛(wèi)星發(fā)射到橢圓形的地球同步轉(zhuǎn)移軌道,達到一定傾角后星箭分離,再由衛(wèi)星在遠地點變軌,進入圓形地球同步軌道。借助上面級,可以在衛(wèi)星進入地球同步轉(zhuǎn)移軌道后,經(jīng)過十幾個小時之后再次點火,將衛(wèi)星直接送入地球同步軌道。
上面級是一種由基礎(chǔ)級運載器發(fā)射進入準(zhǔn)地球軌道或地球軌道,能夠進一步將有效載荷送入預(yù)定工作軌道或預(yù)定空間位置,具有自主獨立性的飛行器。“遠征一號”上面級由中國運載火箭技術(shù)研究院研制,是在火箭上增加的獨立一級飛行器。在火箭將其運送到一定軌道后,它能自主飛行,多次點火啟動,并像汽車運送乘客一樣,將一個或多個航天器送入不同軌道空間,因而被研制人員形象地比喻為“太空擺渡車”。
“衛(wèi)星的目的是進入軌道開展工作,變軌不是衛(wèi)星的任務(wù),只是不得已而為之。”梁小虹說,衛(wèi)星變軌需要裝載變軌發(fā)動機,還要耗費大量燃料。用上面級替代完成,就可以減輕衛(wèi)星自重、減少衛(wèi)星的燃料消耗、延長衛(wèi)星的壽命。上面級完成任務(wù)后,還會自行進入垃圾軌道,不會占用寶貴的同步軌道資源。
我國從20世紀(jì)80年代末開始,先后研制出多型固體推進劑上面級,進行了多次飛行,全部取得圓滿成功。但此前的上面級均為滿足某種單一任務(wù)而研制,只具有一次啟動能力,工作時間較短,對于更多發(fā)射任務(wù)適應(yīng)性較弱。“遠征一號”作為一種液體推進劑上面級,繼承了近些年我國航天領(lǐng)域一些先進的設(shè)計、制造技術(shù),其功能相對獨立、可多次啟動而且工作時間達到數(shù)小時。
展望未來,“太空擺渡車”將繼續(xù)承載著北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)的重要使命,但其應(yīng)用領(lǐng)域遠遠不僅于此。從設(shè)計之初,“遠征一號”就從通用化、系列化考慮,具備在未來拓展其應(yīng)用領(lǐng)域的潛力。
“遠征系列上面級與長征系列運載火箭組合,已具備將一定載荷送入38萬公里甚至更遠軌道的能力。”梁小虹說。記者了解到,通過將“遠征一號”或其改型上面級與我國長征系列運載火箭靈活組合,可最大程度發(fā)揮基礎(chǔ)級火箭的運載能力。利用上面級軌道部署能力,以一箭多星發(fā)射方式,可有效提高發(fā)射效率,減少發(fā)射組織次數(shù),降低任務(wù)成本,滿足日益增長的航天高密度發(fā)射需求。同時,上面級還可以為有效載荷提供能源供給等基礎(chǔ)服務(wù)。相對于航天器,上面級成本較低,軌道機動能力強,可作為空間技術(shù)試驗的通用平臺,完成更多的拓展應(yīng)用任務(wù)。
梁小虹表示,為加強中國航天在深空探測、空間試驗等空間領(lǐng)域的探索和服務(wù)能力,中國運載火箭技術(shù)研究院將按照系列化發(fā)展思路,在“遠征一號”的基礎(chǔ)上逐步構(gòu)建多種類、多用途的上面級產(chǎn)品。
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