印度又將上演一箭多星，中國國防衛星首次搭印度火箭升空

6月27日《解放軍報》報道，中國國防科大研製的第10顆微納衛星發射升空，據稱「國防科大立方星」是一枚重僅2.1千克的「立方星」，於今年6月23日搭乘印度PSLV火箭升空。該衛星主要用於與歐盟合作的科研項目。立方星是當代衛星發展的前沿技術之一，雖然其尺寸很小，卻有成本低、功能密度大、研製周期短、入軌快的特點，通過組網形成星座，可實現對海洋、大氣環境、船舶、航空飛行器等的監測，在軍事和民用領域都有廣泛的用途。

微納衛星因為搭載的儀器設備有限，通常需要組網工作，圖為「國防科大立方星」示意圖

從國防科技大學獲悉，由該校自主研製的「國防科大立方星」（NUDTSat），6月23日在印度航天中心與歐盟QB50計劃中的其他7顆立方星一同發射升空，進入預定軌道。長沙地面站隨後接收的星上數據顯示，衛星運行狀態良好。這是該校開展航天國際合作取得的一項標誌性成果，也是近5年來成功發射的第10顆微納衛星。

據了解，「國防科大立方星」重約2.1公斤，為標準2U（10cm×10cm×22.7cm）結構，其主載荷為離子與中性粒子質譜儀，用於開展低熱層大氣成分探測。它與歐盟QB50計劃中其他衛星組成低層大氣探測衛星星座，部署在離地面500公里的軌道上，對高度90公里到300公里範圍內的大氣低熱層進行探測，配合完成目前人類尚未深入開展過的中性粒子和帶電離子組成與分布、阻力參數、大氣溫度、近地磁場等長時間多點原位測量，同時開展衛星再入大氣層過程的相關研究。

歐盟QB50計劃是歐盟第七框架協議的旗艦項目，它通過國際大學科計劃吸引了23個國家與地區的參與。

觀察者網軍事評論員表示，這並非印度火箭首次發射中國立方星，去年印度PSLV-C37號火箭成功進行的「一箭104星」創紀錄發射中，就將中以合作的微重力化工科學實驗衛星「陳家鏞1號」送入軌道。

印度PSLV-C38火箭正準備發射，NUDSat衛星搭乘這枚火箭進入太空

事實上，微納衛星之所以近年來大行其道，就是因為它們很少需要使用專門的運載火箭發射升空，而是可以用類似國際海運「拼單」的方式，利用各種大型衛星發射的「順風車」發射升空（我國長征5號首次發射時就在火箭整流罩內搭載了微納衛星），如果「拼單」湊到的衛星數量夠多，也可以專門用一枚大型火箭將它們一次送上軌道。印度PSLV火箭，因為價格低廉（可靠性較低，國際商用市場的昂貴的大型衛星輕易不敢選用），成了目前經常用來發射微納衛星的「貨輪」，前一次「一箭104星」和這次「一箭31星」發射都搭載了來自不同國家的各種載荷。

今年1月，快舟1號甲火箭將吉林一號靈巧視頻03星和行雲試驗1號、凱盾1號兩枚試驗立方星送入太空，快速響應發射能力才是立方星具備軍用價值的關鍵

當然，從軍事角度而言，納微衛星主要用途是戰時臨時補網和快速戰區偵察，衛星本身並不值幾個錢，也沒有什麼敏感的特殊技術。事實上，這類衛星的成本十分低廉。在戰時，真正的考驗在於能夠快速將微納衛星送入指定軌道的能力，為此，世界主要大國都在研究「快速補網發射」或類似的技術，尤其是幾個主要超級大國，利用各種戰略、戰術彈道導彈技術研製的快速響應火箭才是真正讓微納衛星真正具有軍事意義的裝備。在這方面，中國的航天科工集團的「快舟」及多種正在研製中的固體運載火箭就是戰時快速補網時使用的良好平台。

一箭多星技術難在哪？

目前，掌握「一箭多星」技術的國家和組織並不多，僅有美俄歐中印，還有一個日本，據說也掌握。印度此次發射如果完全成功，標誌著印度繼成功完成火星軌道探測器發射任務後進一步增強了太空技能。

此次一箭104星(最大的730公斤，最小的5公斤)的挑戰在於，不到600秒內，101顆外國衛星將以每小時2.7萬公里的迅猛速度被送入天空——相當於客機平均速度的40倍，按順序依次序發射，使它們不相互干擾並進入各自單獨的軌道，正如印度專家所言，在近乎零重力的情況下，這麼多衛星避免互相爭搶和推推搡搡，並不容易。

「一箭多星」可以充分利用運載火箭的運載能力餘量，經濟便捷地將衛星送入地球軌道，為衛星發射服務提供多種選擇模式，對微小衛星的發展而言尤其重要。用一枚運載火箭發射多顆衛星，按入軌模式可分為兩大類：一類是把一批衛星送入基本相同的軌道，當火箭抵達預定軌道後，所有的衛星就像天女散花一樣被釋放出去，我們可形象的稱之為「天女散花」;另一類則是把多顆衛星分別送入不同參數的軌道，通常需要專門的分配器，印度此次一箭104星應該就採用這種模式。兩種入軌模式都需要火箭多星發射裝置的規格化、集成化，便於星與箭的便捷結合。

以2015年9月20日中國長征六號一箭20星為例，採用的就是「天女散花」方式。該火箭副總設計師周遇仁透露，光是要在有限的整流罩空間內安置下20顆小衛星就相當不容易，這些衛星被分成3層，像金字塔般分別排列，最底層安放5顆主星，其中2顆主星各自抱著2顆子星;中間層有4顆主星，其中1顆主星的懷中抱著5顆子星，最上面一層則是1顆主星抱著1顆子星。

對於「天女散花」這種釋放方式，還需要解決的關鍵技術是防止大量衛星釋放時的碰撞問題。中國長征六號一箭20星採用的新火箭，創造性地採用支承艙+多星分配器的布局方式，確保衛星分離速度、方向各不相同，保證分離的安全性。10顆主星按照一、二、三層依次釋放，第三層的5顆主星分2次釋放，另外10顆子星擇機釋放。此外，火箭末級還可以高精度調姿和實現正推軌道控制。

當然，隨著小衛星技術以及「一箭多星」發射的不斷提高，人類進入太空的門檻越來越低，一些小國、企業，甚至學校都可以發射小衛星。印度此次火箭搭載的大多是很小的衛星，功能不強、壽命不長，主要用於對地觀測和科技試驗等，所以，說印度此次發射是對「製造太空垃圾做出重大貢獻」，也不為過。

因此，印度此次一箭104星，確實創造了世界紀錄，但這只是一箭多星技術的量變過程，並不是實現人類衛星發射技術的質變突破，並不值得過分拔高。中國航天從發展伊始就穩紮穩打，並不過於追求所謂「世界第一、人類記錄」等華麗的展示，近些年，中國航天發射亮點頻出，尤其是大推力運載火箭的進程有目共睹，我們對中國航天信心十足。而印度專家自己也承認，「對於重型運載火箭，我們仍缺乏像樣的設備。」

印度航天的價格成本優勢有多大？

近年來各國紛紛加入「一箭多星」競爭中，目的並非完全是為炫耀火箭技術，更多是爭奪市場這塊「大蛋糕」。目前，衛星研製小型化、模塊化、集成化是國際衛星研製的基本趨勢之一。有航天專家表示，鑒於衛星在日常生活中的作用日益顯著，越來越多的私人公司、大學等機構也有意參與衛星研製，其中技術門檻低的微小衛星備受青睞。與大衛星相比，單顆小衛星的功能相對較低，但用多顆小衛星組合起來合作完成某項特定任務，性價比可能更高。

然而擺在小衛星面前的一個重要難題是單獨發射的成本過高。「一箭多星」能分攤發射成本，這為小衛星的高速發展擺平了最後一道障礙。每次發射的衛星數量越多，單顆衛星的花費就越低，如果有批量化運載火箭的訂單，火箭的研製成本還會更低。此外，由於發射低軌衛星的運載火箭比高軌衛星的火箭便宜，而小衛星一般採用500公里以下高度的軌道，這也為進一步降低小衛星的發射成本指明了方向。

航天發射除了能夠提升民族精神層面的信心和雄心，提升國家戰略地位之外，還可以轉化為「切實的經濟利益」，爭搶豐厚商業利潤。根據政府數據，迄今印度已為21個國家發射了79顆衛星，包括來自大公司谷歌和空客的衛星，這為印度帶來至少1.57億美元的收入。美國CNN提及，近年來美國的私人公司發現，委託印度發射航天器確實便宜。比如，印度首顆火星探測器發射耗資7400萬美元，比好萊塢太空科幻大片《地心引力》的製作費還要低1億美元。印度航天發射的「低成本」部分原因固然在於擁有工程師等人力成本較低的優勢，更有來自印度政府層面的大力支持，無論是預算資金支持，還是各項經濟便利。

印度航天的實力還表現在火星探測方面

實際上，關於印度航天事業，令世界刮目相看的是在火星探測方面的成績。印度於2013年，2014年進入環火星軌道並工作至今，印度由此成為全球首個首次發射火星探測器就獲得成功的國家，那顆探測器也是亞洲首個成功抵達火星的探測器。印度的火星登陸計劃定於2021-2022年，很可能派遣機器人登陸火星表面，而首次金星任務可能是環繞飛行的勘測計劃。

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