一箭七星！遠征三號“太空巴士”上演中國航天年度收官大戲

科技日報記者 付毅飛

12月29日，長征二號丁運載火箭踩著新年的鍾聲，將遠征三號上面級送入太空。此後約4小時內，遠征三號經過4次精確變軌，把7顆衛星分別送入高度相差數百公里的預定軌道上。至此，2018年中國航天發射任務圓滿收官。

此次任務所用火箭和上面級均由中國航天科技集團八院抓總研製。記者從該院了解到，被稱為“太空巴士”的遠征三號上面級，能通過一次多星精確部署延長衛星使用壽命，大大降低衛星發射成本，增強衛星快速發射及組網能力。同時，為滿足聯合國關於空間碎片減緩的要求，遠征三號完成任務後還會主動離軌，在受控狀態下進入地球大氣層燒毀殆盡。

一箭多星不算啥

20次變軌才是真本事

傳統的一箭多星發射，只能把衛星放在一個軌道點，發射的軌道參數基本以主衛星需求為準。也就是說，“搭車”的衛星要跟主衛星一起“下車”，再利用自身攜帶的推進劑變軌，飛到各自的工作崗位。然而，這種消耗多少回影響到它們的運行壽命。

遠征三號是一種介於運載火箭與空間飛行器之間的運載器。八院遠征三號總設計師姚建說，其採用結構一體化、動力主輔一體化、電氣一體化設計思路，能連續48小時自主在軌飛行，並能實現最大15度的軌道傾斜角調整。通過多次精確變軌，它能將各搭載衛星送達理想軌道位置，很大程度上延長衛星使用壽命，有效提高運載火箭的運載能力和任務適應性。

遠征三號總指揮談學軍介紹，遠征三號項目自2014年8月立項啟動以來，先後突破了多球體一體化承力式貯箱結構、5000牛再生冷卻擠壓式發動機、全自主高可靠控制等多項關鍵技術，填補國內異軌多星發射部署的空白，整體達到國際先進水準。其中20次以上自主快速軌道機動及部署能力是它最突出的特點。

此次任務中，遠征三號按照計劃完成21次點火，是國內在軌點火次數最多的上面級。同時也在國內首次實現將兩組衛星部署到不同軌道。

全程自主

智能完成星座精確部署

之所以被稱作“太空巴士”，是因為遠征三號可以一次運輸十名或更多高矮胖瘦不同“乘客”，並將它們逐一運送到不同軌道高度、相位的目的地。這種多軌道衛星發射及星座部署能力，和它的高度智能化密不可分。

據八院805所主任設計師吳建桔介紹，遠征三號的智能，首先體現在飛行軌跡的自主規劃能力。它可以根據與火箭分離時的軌道狀態，在無地面乾預的情況下自主計算最優飛行路徑。即便在入軌偏差較大的情況下，仍能保證後續任務順利開展，將衛星準確部署到位。

同時，遠征三號具備飛行狀態自主確定能力，即使沒有地面測控網支撐，也能在全任務過程自主確定飛行軌跡和姿態，真正做到發射以後無人操控，自主完成軌道部署任務。

此外遠征三號還能對器上設備進行自助管理。面對複雜的空間環境，它可以有效應對如GNSS接收機、星敏感器、控制電腦、伺服機構、主發動機等設備的異常情況，自主完成故障診斷，故障源隔離和系統功能重構，保障飛行任務的高可靠完成。