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热烈祝贺!9月17日早晨8时32分,长征十二号运载火箭从我国海南商业航天发射场点火升空,将卫星互联网低轨25组卫星送入太空。随后,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功!
此次升空的长征十二号搭载的是低轨25组卫星,编号覆盖A星至I星,共9颗。这也是长征十二号投入使用后执行的第十次发射任务,长征十二号正在以越来越快的节奏,加速组建中国低轨卫星互联网。
长征十二号由中国航天科技集团八院抓总研制,是我国首型4米级单芯级液体运载火箭。火箭全长约62米,大致相当于20层楼的高度,芯级直径3.8米,采用两级构型。一级安装4台液氧煤油发动机,单台海平面推力约1250千牛,起飞推力接近5000千牛。
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它的近地轨道运载能力不小于12吨,700公里太阳同步轨道运载能力不小于6吨。整流罩则可以根据载荷需要,在5.2米和4.2米直径构型之间选择。
从这些参数来看,长征十二号的定位就很清楚了,这款火箭特别适合批量发射中大型低轨卫星。长征十二号最醒目的变化,是把我国传统陆运火箭的3.35米级直径进一步扩大到3.8米。
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直径增加看起来只有几十厘米,实际带来的变化却非常明显。火箭内部空间增大,推进剂装载量提高,结构布置更加宽裕,顶部能够安装更大尺寸的整流罩。对于一箭多星任务来说,整流罩内部每增加一部分可用空间,都可能转化为更多卫星、更合理的排列方式或者更简单的星箭连接结构。
传统火箭需要通过铁路运输,箭体直径会受到隧道、桥梁和铁路限界约束。长征十二号由上海研制生产后,可以通过海运抵达海南,不再被铁路运输尺寸牢牢限制。
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这也是海南发射场的一项天然优势,大型火箭从港口上岸后,可以较为方便地运往技术区和发射工位。火箭直径不必为了穿越沿途隧道一再压缩,未来运载火箭继续向大直径、大运力发展,也有了更充足的空间。
此次进入太空的是卫星互联网低轨25组卫星,低轨卫星互联网是把大量通信卫星部署到距离地面较近的轨道上,让这些卫星组成一张不断运动的通信网络。
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传统通信卫星通常位于距离地面约3.6万公里的地球静止轨道。一颗卫星能够覆盖很大范围,而且相对于地面看起来几乎静止,但无线电信号往返距离很长,传播时延比较明显。
低轨卫星通常运行在数百公里到2000公里高度。它们距离地面更近,信号传播路径明显缩短,也更适合提供低时延、高速率的数据通信服务。
代价是一颗低轨卫星无法长时间停留在同一片天空,卫星以每秒数公里的速度绕地球飞行,对某个地面用户的连续覆盖时间有限。一颗卫星飞走后,必须有另一颗卫星接上。要想让手机、船舶、飞机或者偏远地区终端始终保持连接,就需要大量卫星相互配合。,所以低轨卫星互联网必须采用星座形式。
从地面看,每颗卫星都在快速移动。从整个系统看,数百颗甚至更多卫星按照预定轨道排列,可以形成连续覆盖。用户的通信链路会在不同卫星之间切换,数据还可以通过星间链路转发,最终接入地面网络。
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低轨星座的价值,也不仅是让偏远地区能够上网。远洋船舶、跨洋航班、野外科研站、海上平台和沙漠腹地,都很难完全依靠地面基站覆盖。在地震、洪水、台风等灾害发生后,地面通信设施可能受损,卫星通信则能够从空中迅速补上通信缺口。
未来空天地一体化网络继续发展后,低轨卫星还可能与5G、6G、物联网和云计算系统结合。人们使用的也许仍是一部普通终端,背后的网络却可能在地面基站、无人机平台和低轨卫星之间自动选择链路。
此外,频率和轨道资源具有稀缺性。低轨空间看似广阔,但适合大规模通信星座运行的轨道高度和倾角并不是无限的。不同星座还可能使用相近频段,需要进行国际协调,并按规定完成部署和使用里程碑。
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随着全球低轨卫星数量快速增加,空间拥挤、频率协调和避碰压力都会越来越大。中国如果起步过慢,未来无论选择轨道还是协调频段,面临的约束都可能更多。
截至2026年,SpaceX星链已经形成庞大的在轨卫星规模,卫星数量超过一万颗,并在航班上网、远洋通信、偏远地区接入等市场展开商业运营。中国不必照搬星链的发展方式,但不能缺少自己的低轨卫星互联网能力。
从2024年11月底首飞,到此次遥十任务,长征十二号完成了十次成功发射,这一漂亮的成绩说明火箭的基本技术状态和任务适应能力已经得到连续飞行检验。
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随着组网任务加速,火箭还要继续提升批量生产能力。发动机、箭体结构、控制设备和电气系统都涉及复杂供应链。发射频率越高,对产品一致性的要求越高。
当长征十二号、长征八号甲等火箭在海南密集执行任务时,发射工位、推进剂加注系统、测控资源和海上航区都需要协调。火箭之间既要缩短间隔,又不能让前一项任务影响后一项任务的安全准备。
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此外,低轨卫星数量增加后,太空交通管理也会变得更加重要。卫星入轨只是第一步,后续还要进行轨道调整、状态测试和组网运行。卫星运营方需要持续监测空间碎片与其他航天器,必要时实施避碰机动。卫星寿命结束后,还要按照计划离轨,避免给近地空间留下新的长期风险。
长征十二号拥有12吨级近地轨道运力,能够装下多颗低轨卫星,又可以依托海南商业航天发射场执行密集任务,不断推动我国低轨卫星互联网组网。
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