北京時間5月24日上午10時30分，隨著“獵鷹9”運(yùn)載火箭烈焰升騰,、拔地而起,，太空探索技術(shù)公司（SpaceX）雄心勃勃的“星鏈（Starlink）”計劃終于拉開組網(wǎng)序幕。

“星鏈”計劃有哪些特點(diǎn),？擅長玩火箭的SpaceX造出的衛(wèi)星怎么樣,？“一箭60星”又有何技術(shù)難度？

一箭多星 真不簡單

這次發(fā)射并非SpaceX的首個一箭多星任務(wù),。2018年12月初,，在代號“小衛(wèi)星特快專遞”的發(fā)射任務(wù)中，“獵鷹9”一箭發(fā)射64顆衛(wèi)星,。其中4顆衛(wèi)星直接安裝在二級火箭上,，另外60顆則分別安放在兩個“自由飛行器”上?！白杂娠w行器”先后從二級火箭分離,，再各自釋放衛(wèi)星,。

“首先，‘一箭60星’與‘一箭10星’在技術(shù)上并無本質(zhì)區(qū)別,，只是‘星箭分離’的載荷更多,。”星級榮耀空間科技有限公司技術(shù)副總裁張琦告訴科技日報記者,，如此數(shù)量的“一箭多星”,，首先要解決的就是分離瞬間大量衛(wèi)星釋放的碰撞問題。即衛(wèi)星要按照預(yù)定程序順利“出艙”且不能相互擦碰,。這需要為每一顆衛(wèi)星“量身定做”最佳的分離路線和分離時刻,，實現(xiàn)多顆衛(wèi)星的“各行其道”。此外,，衛(wèi)星釋放的過程中,，火箭的結(jié)構(gòu)角度和重心分布會發(fā)生改變，姿態(tài)控制系統(tǒng)必須在每一顆衛(wèi)星的分離瞬間保證火箭飛行穩(wěn)定,。最后,，避免不同衛(wèi)星內(nèi)部電子設(shè)備產(chǎn)生無線電干擾也是技術(shù)人員必須解決的重要問題。

根據(jù)SpaceX公布的任務(wù)簡介,，此次發(fā)射并非由火箭將衛(wèi)星挨個送入預(yù)定位置,。二級火箭進(jìn)入高度為440公里的軌道后，發(fā)動機(jī)關(guān)機(jī)并釋放衛(wèi)星,，之后衛(wèi)星依靠自身的動力系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到550公里軌道上的指定位置,。張琦表示：“如果由火箭直接將衛(wèi)星送入不同的軌道面或同一軌道面的不同位置，則任務(wù)更復(fù)雜,、技術(shù)難度更高,。”

“星鏈”計劃 規(guī)模龐大

2015年1月,，SpaceX提出“星鏈”計劃,，旨在建立覆蓋全球的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座?！靶擎湣弊钔怀龅奶攸c(diǎn)就是規(guī)模大,。根據(jù)美國聯(lián)邦通訊委員會（FCC）在今年4月26日批準(zhǔn)的方案，該計劃將在高度為550公里和340公里的軌道面上分別“撒上”4409顆和7518顆衛(wèi)星,，總數(shù)高達(dá)11927顆,，而當(dāng)前全球在軌工作的全部衛(wèi)星不到2000顆！

SpaceX原計劃到2027年完成“星鏈”部署,。5月16日,，其創(chuàng)始人馬斯克表示，SpaceX計劃加快部署“星鏈”,，將其生產(chǎn)和發(fā)射速度從每年1000顆衛(wèi)星提高到2000顆衛(wèi)星,。如果SpaceX能夠堅持這一計劃,，那么兩年內(nèi)“星鏈”衛(wèi)星數(shù)量將超過其他在軌衛(wèi)星之和。

按照馬斯克的規(guī)劃,，SpaceX能夠提前兩年建成“星鏈”,。但如果仍采用“一箭60星”的發(fā)射方式,，每年需要至少執(zhí)行30多次類似的發(fā)射任務(wù),，而2018年整個美國的火箭發(fā)射次數(shù)僅有34次。

如此龐大的太空計劃投入自然少不了,！“星鏈”的建設(shè)成本預(yù)計耗資100億美元,。馬斯克宣稱，SpaceX最近的融資“已被超額認(rèn)購”,，公司有足夠的資金來建造和發(fā)射足夠的“星鏈”衛(wèi)星,。“目前看來,，我們有達(dá)到運(yùn)營水平的充足資金,。”

另外,，馬斯克對“星鏈”的盈利前景非?？春谩ＫJ(rèn)為“星鏈”將搶占全球3%到5%的電信市場,，年收入3萬億美元,。他說，我們相信這是太空探索技術(shù)公司創(chuàng)收的一種方式,，將為開發(fā)越來越先進(jìn)的火箭和宇宙飛船提供資金支持,。

衛(wèi)星雖小 也有絕活

再強(qiáng)大的星座也要由一顆顆衛(wèi)星組成！事實上,，SpaceX從2015年1月就開始在華盛頓州雷蒙德建設(shè)自己的衛(wèi)星研發(fā)基地,，并著手籌建由1000名工程師組成的研發(fā)團(tuán)隊。

搞火箭有絕活的SpaceX,，造出來的衛(wèi)星也不同凡響,。根據(jù)其公布的資料，每顆“星鏈”衛(wèi)星重約227kg,，裝有多個高通量天線和一個太陽能電池組,，使用以氪為工質(zhì)的霍爾推進(jìn)器提供動力，配備和“龍飛船”相似的星敏感器高精度導(dǎo)航系統(tǒng),。更重要的是,，為了避免密集的衛(wèi)星和太空垃圾發(fā)生“親密接觸”，導(dǎo)致災(zāi)難性后果,，“星鏈”衛(wèi)星能夠自動跟蹤軌道附近的太空碎片并避免碰撞,。

將近12000顆衛(wèi)星,，一旦失效是否會成為太空垃圾？這是“星鏈”計劃面臨的最大質(zhì)疑,，也是FCC審核這一計劃的重要環(huán)節(jié)之一,。記者查閱了SpaceX遞交給FCC的申請材料，發(fā)現(xiàn)其采用了多項技術(shù)來解決這一問題,。

首先,，“星鏈”衛(wèi)星采用“輕質(zhì)化”設(shè)計，高層大氣阻力作用明顯,，軌道高度550公里的衛(wèi)星失效后將在5年內(nèi)進(jìn)入大氣燒毀,，340公里的衛(wèi)星則只需數(shù)十天。在此基礎(chǔ)上,，衛(wèi)星都提前設(shè)計了自毀程序,，在壽命末期即自主離軌，并預(yù)留機(jī)動能力避免與其他目標(biāo)相撞,。550公里的衛(wèi)星將使用推進(jìn)器反推主動降低軌道高度,，縮短自毀時間。

最后,，“星鏈”衛(wèi)星的部件都經(jīng)過特別篩選,，保證其進(jìn)入大氣層后幾乎完全燒毀，避免留下殘骸砸向地面造成人員傷亡,。

（科技日報北京5月26日電）