圖說：我國成功發射千帆極軌03組衛星 新華社 發 郭厚澤 攝

12月5日，太原衛星發射中心，刺骨的寒風中，長征六號甲運載火箭托舉著千帆極軌03組衛星一飛沖天。

千里之遙，上海臨港，中國科學院微小衛星創新研究院空間機構產品研制團隊見證著這一激動人心的時刻。

2024年，航空航天挺熱。國內外，每一次點火發射，都牽動著無數人的心。有人關注到，“一箭多星”越來越多出現在大家的視野里；可不知道的是，“一次多裝點”并不是件輕而易舉的事。

穿過風淋房，經過大大小小的潔凈廠房，記者跟隨中國科學院微小衛星創新研究院正高級工程師、千帆衛星副總師劉瑞來到了空間機構產品研制團隊的裝配大廳。初冬了，臨港的海風呼呼作響，可廠房里熱火朝天的氛圍，卻讓人一時間分不清四季。

競爭激烈 唯有創新

或許，你聽說過美國太空探索技術公司的“星鏈”，這是低軌衛星互聯網的“先行者”“領航者”。

根據通信衛星所處軌道的不同，衛星互聯網可分為高軌和低軌兩類。低軌指距離地面2000千米以下的軌道高度，具有低時延、易于實現全球覆蓋的特點。

低軌空間能容納的衛星數量有限。衛星繞地球運行需要申請軌道和頻段資源，國際電信聯盟（ITU）在軌道和頻段資源獲取上遵循“先登先占、先占永得”的原則，這讓全球低軌衛星資源競爭異常激烈。

今年8月，“千帆星座”的首批組網衛星以“一箭18星”成功升空入軌，標志著我國向組建全球衛星互聯網邁出了重要一步。據了解，“千帆星座”是我國正在建設的低軌衛星互聯網星座計劃之一，一期將完成648顆衛星的部署，初步構建全球覆蓋的衛星互聯網系統，為全球用戶提供低延時、高速率、高可靠性的衛星互聯網服務。

可不容忽視的現實是，“千帆”競發時，“星鏈”已累計發射了7000余顆衛星！

“國內現有的分離模式難以匹配低軌互聯網衛星的規模化部署需求。”劉瑞嚴肅地說，“亟需開展多星堆疊壓緊與分離技術的突破，提升發射效率、降低單星發射成本。”

聚成千層塔 揮灑滿天星

在中國科學院微小衛星創新研究院位于上海臨港的廠房里，記者見到了劉瑞的“小伙伴”們。說是“小伙伴”，一點兒也不為過——這支成立于2023年初的團隊，平均年齡只有33歲。

這群年輕人從零開始、從無到有、從有到優，持續攻關，近一年半的時間里陸續完成多項先進空間機構產品的自主設計、攻關與研制并通過了在軌飛行考核。負責人劉瑞更是收獲了上海市“科技系統工匠”的榮譽稱號。

如何在整流罩內放更多的衛星？如何降低衛星發射成本？劉瑞給記者打了一個形象的比方，過去“一箭一星”“一箭多星”，就像運送了一臺或多臺傳統的臺式電腦去太空，到達目的地后每臺獨立分次“卸貨”；如今的“一箭多星”，則像是運送平板電腦，到達目的地后統一“卸貨”——“車廂”大小不變，“路上”所用空間利用率顯著提升，單次運送數量成倍增長。

這，便是多星堆疊壓緊與釋放關鍵技術。團隊成立之初，相關技術還是國內的“無人區”。大伙兒迎難而上，通過近百輪構型迭代，突破傳統箱式、T型構型，實現衛星平板化構型設計與結構設計。

“若要用一句話概括這項技術，那一定是‘聚成千層塔、揮灑滿天星’。”劉瑞自豪地說，團隊摒棄了傳統的蜂窩板拼積木式主結構，創新性地使用“鑄造+機加”一體化衛星平板金屬結構。他解釋，新工藝讓衛星結構發生了顛覆性變革，并且18套平板結構可相互交錯堆疊，通過團隊自主研制的星箭星間分離機構“鎖緊”成了一個“千層塔”，能夠承受住火箭發射時的力學環境。

做到了前半句“聚成千層塔”，后半句“揮灑滿天星”一樣重要。 衛星入軌后必須實現分離，才能獨立展開工作。 “過去一顆衛星就要一套分離機構，而我們18顆衛星，共用一套星箭星間分離機構。”劉瑞介紹，“衛星到達既定軌道后，可一次完成所有衛星的釋放，結合火箭的旋轉可實現18顆衛星的有序拋撒。”

這一技術已經在千帆01組衛星得到了驗證——這是國內首次實現多星堆疊發射，也讓中國成為國際上第二個掌握該項技術的國家。

“金點子”落地“生產力”

劉瑞說，“聚成千層塔、揮灑滿天星”，其實還有下半句：“展翼增星輝、千帆耀蒼穹”。

“衛星到了太空，只能說是‘行百里者半九十’。要是沒有能源，即使順利展開也會變成‘鐵疙瘩’。”劉瑞解釋。

衛星互聯網建設，既要快，又要好，還要便宜。可現有太陽能電池陣結構與機構供應鏈難以支撐巨型星座規模化、低成本的制造需求。在工程師們眼中，太陽能電池陣結構與機構是“衛星的翅膀”“能源供應的衛士”，也是“降本增效”的關鍵。

在2023年初，研制團隊“一心多用”，開始太陽能電池陣結構與機構產品自主設計，通過模式創新、工藝創新，完成了高效率產線的建設。記者采訪那天，太陽能電池陣產品正在衛星總裝大廳進行整翼裝配，完成后就將和衛星對接集成。

圖說：科研人員在進行太陽能電池陣同步裝置的張力測量與調節 新民晚報記者 陶磊 攝

“得益于微小衛星創新研究院的頂層規劃，臨港園區如今已形成太陽能電池陣上下游產業鏈、可自閉環；結合團隊的設計與工藝創新，太陽能電池陣單套裝配時間由5天縮短至2天，效率提升2.5倍，單線產能由年產48套提升至120套。”劉瑞興奮地表示。

記者了解到，研制團隊以創新驅動設計與生產，經常會迸發“金點子”。面對有些“大膽”的想法，大伙兒并不會輕易否決，而是進行科學論證，不少好想法“落地”成“生產力”實現了“降本增效”。

“衛星事業的未來充滿想象，也面臨重重挑戰。”劉瑞說，研制團隊會緊跟國際前沿，關注用戶需求，持續開展空間機構關鍵核心技術攻關，將更多“不可達成”變成“可以達成”。

文章來源：新民晚報