一箭60星！美国太空探索技术公司（SpaceX）最新的星链计划即将发射60颗卫星，这是 Space X 未来几年计划发射的数千颗卫星的第一批，照片里的卫星已经被放置在猎鹰 9 号的整流罩里。

一箭7星！2018年12月29日下午16时00分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭（及远征三号上面级），成功将6颗云海二号卫星和搭载发射的鸿雁星座首颗试验星送入预定轨道。

一箭12星！2018年12月7日12时12分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，成功将沙特-5A/5B卫星发射升空，搭载发射10颗小卫星，卫星均进入预定轨道。

一箭64星！2018年12月4日2时31分，美国太空探索技术公司（SpaceX）发射“猎鹰9”型火箭，将64颗微型卫星送入太空，创下美国单次火箭发射运载卫星新纪录。

现在，一箭多星的火箭发射十分常见，很多人可能会问，这么多卫星，如何“到站下车”呢？

这种小卫星数量较多的“一箭多星”任务，被大家形象的称为“撒土豆”。

在过去的十年里，微小卫星公司实际上只有两种选择来发射载荷：

①“先去中转站”——把它们的卫星作为货物发射到国际空间站，然后再进行部署；

②“搭上顺风车”——搭载发射大型卫星的火箭。

一般认为，“一箭多星”的技术途径主要包括两种形式：

一种是直接发射、逐次释放方式，就像直达列车，到“站”统一下车。适用于对轨道高度、相位的精确性要求不太高的任务，把几颗卫星一次送入一个相同的轨道或几乎相同的轨道上；

另一种是多星发射上面级技术，就像普通列车，依次到站下车。使每一颗卫星分别进入不同的轨道，适用于一次发射的多颗卫星对轨道高度和相位有较高要求的情况。

目前世界上的主要航天大国基本都能实现“一箭多星”的直接发射方式，如美国、俄罗斯、中国、印度、欧空局等。

1960年美国首次用一枚火箭发射了两颗卫星，苏联和欧空局随后也掌握了这项技术。

1981年中国成功实现一箭三星，成为世界上第四个掌握这种发射技术的国家。

2015年9月20日中国用全新研制的长征六号运载火箭成功将20颗卫星发射升空，开创了我国一箭多星发射的新纪录。

2017年2月15日，印度一枚搭载104颗卫星的火箭升空，刷新了人类用一枚火箭发射卫星数量的记录。不过104颗卫星重量总共也就1吨多。

以上发射都属于直接发射、逐次释放方式，搭载的卫星一般有一颗主星，其余的是微小卫星，因此总体来说对火箭的运载能力和星箭分离技术有一定的要求，但在技术上并没有重大创新。

因此可以说，直接发射、逐次释放方式对载荷数量敏感度不高，只要卫星足够小，总载重不超标，一箭十星、几十星乃至上百星没有本质区别，当然在工程上会有一些卫星适配器的分配问题，但难度上没有大的跨越。

这种方式的主要意义在于降低成本，尤其是微小卫星蓬勃发展的今天，不管是“拼车”还是“整租”，都能经济便捷地实现大批量微小商业卫星、科研卫星入轨。

但如果是多星发射上面级技术，“一箭多星”则需要应对多个载荷进入多个不同的轨道面，在轨道设计以及卫星适配器的设计上则会有更大的挑战，尤其需要考察的是火箭的多载荷多轨道的运载能力和多次点火能力。

这种发射方式，一般卫星的数量不会超过3颗，常见的是双星发射。例如中国的北斗三号导航卫星，多采用这种一箭双星的形式；欧洲最近的水星探测器BepiColombo同样采用一箭双星的形式。

这项技术的关键就是上面级技术，且要求很高。上面级又叫“太空摆渡车”，是在火箭上面增加的一级独立飞行器，具备轨道机动转移能力，能自主飞行，通过多次点火启动将多个航天器送入不同轨道。

美国、俄罗斯等国从上世纪50年代开始发展上面级技术，至今根据推进剂类型、有效载荷大小等划分，已形成数十种“车型”，如美国的“阿金纳”和“半人马座”、俄罗斯的“微风-M”和“护卫舰”、欧空局的EPS和ESC等。中国也有远征一号和远征二号上面级，2018年11月19日中国发射的第42颗和第43颗北斗卫星采用的就是远征一号上面级。

(a)微风上面级

(b)半人马座上面级

多星发射上面级技术主要就是将上面级的轨道机动能力应用于多颗卫星组合发射、低地球轨道（LEO）/中地球轨道（MEO）星座部署等任务，能够将有效载荷送入多种不同的轨道。这种方式难度较大，技术水平要求高，是提高基础级火箭运载能力和提升任务适应性的有效途径，也是衡量一个国家卫星发射入轨水平的重要参考指标。目前该项技术还仅限于航天大国能够实现，技术壁垒较高。

总的来说，“一箭多星”技术可以充分利用运载火箭的运载能力余量，经济便捷地将多颗卫星送入地球轨道。其中多星发射上面级技术难度高，多应用于大型、重要空间载荷发射；而对于微小卫星的发展而言，由于现阶段微小卫星体积小、质量轻的固有特点，直接发射、逐次释放方式明显更加适合，这也是目前微小卫星公司的一致选择，未来根据需求再考虑是否采用上面级技术。

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·有一种火箭，是在空中发射……

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来源 | 语 宙

编辑 | 江程杰、李 鑫

邮箱 | ourspace0424@163.com

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