一箭三星（用一枚火箭运送三颗卫星的技术）_百科资料

简介

一箭三星有两种布局方式，第一种方式为双层串联布局；第二种为单层并联方式。其发射有两项重要技术，其一是火箭发射；其二是星箭分离技术。一箭三星的发射常用两种方式。第一种是把几颗卫星一次送入一个相同的轨道上。第二种是分次分批释放卫星，使各颗卫星分别进入不同的轨道。

发展历史

国际

最早实现一箭多星的国家是美国。1960年美国首次用一枚火箭发射了两颗卫星，1961年又实现了一箭三星。接着，前苏联多次用一枚火箭发射多颗卫星。欧洲航天局的“阿里安”火箭，曾将一颗欧洲气象卫星和一颗印度实验通讯卫星同时送入了地球同步轨道。2010年9月8日，俄罗斯西北部普列谢茨克(Plesetsk)航天发射场成功发射一箭三星。2019年6月12日，SpaceX在美国加州的范登堡空军基地完成一箭三星发射。2022年2月14日，印度空间研究组织（ISRO）使用PSLV运载火箭成功实现一箭三星。2022年10月、11月，俄罗斯两次完成一箭三星发射。2024年1月28日，伊朗首次使用“凤凰”运载火箭，成功发射一箭三星。

一箭三星

中国

发射时间	发射地点	运载火箭	发射卫星	卫星功能	备注
1981年9月20日	-	“风云一号”运载火箭	“实践二号”、“实践一号甲”、“实践二号乙”	航天科技、航天科工参与研制的一组空间物理探测卫星	中国首次用一枚运载火箭成功发射三颗卫星。中国成为世界上第四个掌握用一枚火箭发射多颗卫星技术的国家
2017年11月21日12时50分	太原卫星发射中心	长征六号运载火箭	吉林一号视频04、05、06星	主要为政府部门、行业用户等提供遥感数据和产品服务	归属于商业遥感卫星创新工程
2018年3月31日上午11时22分	太原卫星发射中心	-	三颗高分辨率光学卫星	在自然资源调查等领域发挥重要作用	组成中国首个民用业务卫星星座
2019年8月17日12时11分	酒泉卫星发射中心	捷龙一号运载火箭	“千乘一号01星”、“星时代-5”卫星、“天启二号”卫星	“千乘一号01星”是“千乘一号”星座的首发星，将为用户提供商用业务数据服务，实现卫星遥感数据和窄带通信数据的融合业务运营；“星时代-5”卫星为实验性光学遥感卫星，用于对地球实施光学遥感和图像数据回传及简易地面图像处理。“天启二号”卫星为天启物联网星座的组成部分，可满足用户海量数据广域采集需求。
2019年9月12日11时26分	太原卫星发射中心	长征四号乙运载火箭	资源一号02D卫星（又称5米光学卫星）、北京师范大学的京师一号卫星和上海埃依斯航天科技有限公司的金牛座纳星	资源一号02D卫星（5米光学卫星）是我国空间基础设施规划中的重要型号，自然资源部牵头负责项目建设。卫星入轨后能够有效获取大幅宽多光谱及高光谱数据，并与后续系列卫星组网，将为国家自然资源资产管理和生态监理工作提供稳定的数据保障，同时兼顾防灾减灾、环境保护、城乡建设、交通运输、应急管理等相关领域应用需求
2020年6月17日15时19分	酒泉卫星发射中心	长征二号丁运载火箭	高分九号03星、皮星三号A星、和德五号卫星	高分九号03星是一颗光学遥感卫星，地面像元分辨率最高可达亚米级，主要用于国土普查、城市规划、土地确权、路网设计、农作物估产和防灾减灾等领域，可为“一带一路”建设等提供信息保障；皮星三号A星由浙江大学研制，主要对多模式测控应答机、星载综合电子系统等皮纳卫星技术进行在轨试验；和德五号卫星由北京和德宇航技术有限公司研制，可在轨开展全球船舶航行状态采集、全球航班飞行状态采集和全球物联网信息采集
2020年8月23日10时27分	酒泉卫星发射中心	长征二号丁运载火箭	高分九号05星、多功能试验卫星、天拓五号卫星	高分九号05星是一颗光学遥感卫星，地面像元分辨率最高可达亚米级，主要用于国土普查、城市规划、土地确权、路网设计、农作物估产和防灾减灾等领域，可为“一带一路”建设等提供信息保障；多功能试验卫星由军事科学院负责研制，将在轨对通信、导航、遥感等新技术进行试验验证；天拓五号卫星由国防科技大学负责研制，将在轨对船舶、航空器、浮标及物联网等信息采集新技术进行试验验证
2021年11月6日11时00分	西昌卫星发射中心	长征二号丁运载火箭	遥感三十五号卫星A星、B星、C星	-
2022年3月30日10时29分	酒泉卫星发射中心	长征十一号运载火箭	天平二号A、B、C卫星	该卫星主要提供大气空间环境测量和轨道预报模型修正等服务
2022年5月20日18时30分	酒泉卫星发射中心	长征二号丙运载火箭	3颗低轨通信试验卫星	-
2022年6月23日10时22分	西昌卫星发射中心	长征二号丁运载火箭	遥感三十五号02组卫星	该卫星主要用于科学试验、国土资源普查、农产品估产及防灾减灾等领域
2022年7月29日21时28分	西昌卫星发射中心	长征二号丁运载火箭	遥感三十五号03组卫星A星、B星、C星	遥感三十五号03组卫星A星、B星、C星主要用于科学试验、国土资源普查等领域，三星将与上月发射的遥感三十五号02组卫星在轨组网运行。其中，A星、B星由中国航天科技集团有限公司五院抓总研制；C星由中国航天科技集团有限公司八院抓总研制
2022年8月9日12时11分	酒泉卫星发射中心	谷神星一号遥三运载火箭	泰景一号01/02星和东海一号卫星	泰景一号01/02星主要用于提供商业遥感服务，东海一号卫星主要用于验证微小型偏振光相机多模式遥感探测技术
2022年8月20日1时37分	西昌卫星发射中心	长征二号丁运载火箭	遥感三十五号04组卫星A星、B星、C星	遥感三十五号04组卫星A星、B星、C星主要应用于科学试验、国土资源普查、农产品估产及防灾减灾等领域	标志着中国长征系列运载火箭实现连续103次发射成功，打破了此前保持的连续102次发射成功纪录
2022年9月27日7时50分	太原卫星发射中心	长征六号运载火箭	试验十六号A/B星和试验十七号卫星	该组卫星主要用于国土普查、城市规划和防灾减灾等领域
2023年1月13日15时	酒泉卫星发射中心	长征二号丁运载火箭	遥感三十七号卫星和搭载的试验二十二号A/B星	遥感三十七号卫星由中国航天科技集团八院研制，主要用于空间环境监测等新技术在轨验证试验。搭载发射的2颗小卫星分别为中国航天科技集团八院研制的试验二十二号A星和中国科学院研制的试验二十二号B星。试验二十二号A星主要用于空间环境监测等新技术在轨验证试验，试验二十二号B星主要用于雾霾探测、水污染监测、农作物生长监测和国土资源普查等领域
2023年5月21日16时0分	酒泉卫星发射中心	长征二号丙运载火箭	澳门科学一号卫星A星、B星、珞珈二号01星	澳门科学一号卫星A星由中国航天科技集团有限公司五院航天东方红卫星有限公司抓总研制，配置有国际领先的高精度磁场观测载荷，可实现高精度地磁场探测；澳门科学一号卫星B星由西北工业大学抓总研制，主要开展太阳X射线和中能粒子等空间物理环境探测；珞珈二号01星由中国航天科技集团有限公司所属中国长城工业集团有限公司作为总承包提供发射服务。卫星由武汉大学研制，主要用于验证SAR遥感新体制雷达技术和导航增强技术等功能
2023年7月27日4时2分	西昌卫星发射中心	长征二号丁运载火箭	遥感三十六号卫星	-
2023年8月31日15时36分	西昌卫星发射中心	长征二号丁运载火箭	遥感三十九号卫星	-
2023年9月10日12时30分	太原卫星发射中心	长征六号改运载火箭	遥感四十号卫星	遥感四十号卫星由中国航天科技集团有限公司五院航天东方红卫星有限公司抓总研制，主要用于开展电磁环境探测及相关技术试验
2023年12月9日07时39分	酒泉卫星发射中心	朱雀二号遥三运载火箭	鸿鹄卫星、天仪33卫星及鸿鹄二号卫星	-	此次任务是朱雀二号运载火箭第3次飞行
2023年12月26日6时39分	太原卫星发射中心	长征十一号运载火箭	试验二十四号C卫星	卫星主要用于空间科学技术试验
2024年1月11日	太原卫星发射中心	引力一号遥一商业运载火箭	云遥一号18~20星	-

两种通用的布局方式

双层串联布局

上层布局两颗卫星，下层布局一颗卫星，两层卫星之间通过筒段进行连接；对整流罩内空间的利用率较高，卫星之间的静间隙较大，但需要三次分离，即上星分离、筒段分离、下星分离，在没有上面级控制箭体姿态的情况下，前面一次分离对箭体姿态的干扰很容易影响后面一次分离的安全性。

一箭三星

单层并联方式

三颗卫星布局在同一个平面上，间隔120度安装。对比两种布局方式。卫星安装位置低，结构刚度较好，分离面个数少，三颗卫星可以以一定的角度斜置安装，同时分离，这样既能增大分离时的静安全间隙，又能保证分离后卫星的姿态。综合以上因素，采用方式二，单层并联布局方式。

一箭三星

关键技术

入轨方式

人造卫星装在运载火箭最后一级(即末级火箭)的头部，运载火箭起飞以后，逐级点火工作。当末级火箭达到预定高度和速度时，卫星就同末级火箭自动分离，进入环绕地球运行的轨道。

多星同轨

在大多数情况下，同一枚火箭中的多颗卫星，往往被送入基本相同的轨道。在末级火箭发动机熄火之后，星箭分离前后只相隔几秒钟时间。只是由于卫星与火箭分离的速度不同，它们的运行轨道才略有差异。

多星异轨

假如需要把几颗卫星分别送入不同的轨道，那么末级火箭发动机就应有多次起动的能力：第一颗卫星分离以后，末级火箭发动机再次点火工作，改变轨道；发动机第二次熄火后，第二颗卫星分离。以此类推。

星箭分离技术

在卫星入轨和它开始工作之间有一个十分重要的环节，这就是卫星和末级火箭的分离技术。卫星和火箭的分离一瞬间就完成了，技术上虽不太复杂，但却是举足轻重、关系到卫星成败的大事。卫星若分离不开，或者分离时受到严重的扰动而发生剧烈翻滚，那它就不能工作，甚至前功尽弃。卫星通过连接分离机构同运载火箭连接，这个机构既要“牢不可破”，即经得起火箭发动机的强烈振动而不松动；又要在卫星和火箭分离时“当机立断”、干脆利落。卫星和火箭分离的第一步是解锁，引爆爆炸螺栓，切断卫星和末级火箭之间的机械连接。第二步是把卫星往前推，使卫星与末级火箭之间拉开一段距离。小型卫星常常采用压缩弹簧推力；较大的卫星可以装上小固体火箭，向后喷气，产生向前的推力。利用末级火箭上安装的小固体火箭向前喷气，可以使火箭后退，离开卫星，这种方法对卫星的扰动小，实施起来更加有利。必要时还可以给末级火箭施加一个侧向力，使它明显偏离卫星运行的轨道，以确保不跟卫星发生碰撞。

在“一箭多星”情况下，卫星平稳可靠的分离尤为重要。每颗卫星分离之前，末级火箭要调整并保持规定的姿态。解锁时，几个爆栓的起爆时间要严格同步。使卫星的姿态尽量不受扰动。弹簧的弹力或几枚小固体火箭的推力的合力应通过卫星的重心，以免产生不平衡力矩。发射多卫星的运载火箭常配置有专门的卫星安装支架，支架的下端与末级火箭连接，支架上可以同时安放几颗卫星。卫星的“座位”下有弹簧或顶杆机构，入轨时靠弹簧或顶杆机构将卫星推出。