依次分离5颗星座卫星后,弹射10颗立方星
调整姿态防止碰撞……5颗卫星将在2至3个月后完成“卫星编队”组建
韩国自主研发的“世界号”运载火箭于11月7日抵达太空后,另一项艰巨任务随即开始:按照既定顺序和时间,将搭载的15颗卫星逐一安全释放。其中,5颗超小型星座卫星将以35至40秒的间隔依次分离,随后再依次弹射10颗立方星。为避免先释放的卫星、后续卫星与运载火箭相互碰撞,“世界号”还需在过程中调整姿态,完成这项“精密分离”任务。
“世界号”第五次发射的主载荷是由韩国科学技术院卫星研究所统筹研制的5颗超小型星座卫星NEONSAT 2至6号。此外,火箭还将搭载10颗立方星,包括韩国国产元器件太空验证平台E3 Tester-2等。
“世界号”抵达目标轨道后,将首先逐一分离5颗NEONSAT卫星,各颗卫星的分离时间间隔约为35至40秒。
这一间隔并非随意设定,而是通过分析先分离的卫星与下一颗卫星能否在轨道上拉开足够距离后确定的。但分离间隔也不能无限延长,因为必须在有限时间内将15颗卫星全部释放到太空。
韩国航空航天研究院运载火箭研究所所长Han Yeongmin表示:“由于要发射15颗卫星,时间并不充裕。”他解释称,设定这一间隔,是为了让分离后的卫星在绕轨运行过程中保持足够距离。
分离卫星时,“世界号”第三级也会调整姿态。依次分离5颗NEONSAT卫星后,将以10秒为间隔,每次弹射2颗立方星,共释放10颗。全部卫星释放完毕后,“世界号”第三级本身也将实施规避机动,避免再次接近卫星。
此次还将采用新的分离装置。韩国航空航天研究院为本次发射研发了超小型星座卫星专用低冲击卫星分离装置。该装置既能将卫星牢固固定在火箭上,又能降低卫星在轨分离瞬间受到的冲击。此外,此次还新采用了用于搭载次级载荷卫星的下部环形结构。
“世界号”的任务在卫星分离瞬间结束,而NEONSAT的星座组建则从此刻开始。
发射后初期,5颗卫星将在相对较近的距离内绕轨运行。随后,利用各颗卫星的推进器及卫星之间的相对速度拉开间距、调整高度,最终在同一轨道面上形成角间隔约为71度的卫星星座。预计形成完整星座需要约2至3个月。
韩国科学技术院卫星研究所超小型星座卫星项目负责人Lee Sanghyeon此前在载荷卫星说明会上解释称:“最初5颗卫星距离相对较近,但会利用推进器和相对速度逐步拉开间距、调整高度。”他表示:“预计5颗卫星形成间隔均匀的星座需要约2至3个月。”
同时制造多颗卫星的方式也发生了变化。以往国家卫星项目实际上采取逐颗定制的方式,而NEONSAT则引入量产模式,重复生产相同设计的卫星。
搭载“世界号”运载火箭执行第五次发射任务的5颗NEONSAT超小型星座卫星2至6号,正在全罗南道高兴郡罗老宇宙中心准备发射。发射后,5颗卫星将在约2至3个月内,在同一轨道面上形成保持固定间距的卫星星座。后方可见“世界号”火箭的整流罩。韩国航空宇宙研究院供图
View original imageLee Sanghyeon表示:“以往制造一颗卫星需要2至3年,而量产卫星每颗只需约2个月。通过优化测试流程和环境试验,实现测试自动化并建立零部件供应体系,我们大幅缩短了制造周期。”
对“世界号”而言,此次任务也比将单颗卫星送入目标轨道更加复杂。它必须在实际飞行中,一次搭载多颗卫星升空,并按照规定顺序和间隔安全完成分离。
韩国宇宙航空厅宇宙运输部门负责人Park Jaeseong表示:“通过将多颗卫星送入目标轨道,有望使‘世界号’的任务执行能力提升一个台阶。”
韩国宇宙航空厅厅长Oh Taeseok在9月30日举行的宽勋讨论会上强调:“将不同卫星发射至不同高度,是商业发射服务的核心。我们必须逐步积累这方面的能力。”
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