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9月23日晚上,海南商业航天发射场的夜空又一次被火箭尾焰照亮。21时32分,长征八号甲运载火箭点火升空,成功将卫星互联网低轨26组卫星送入预定轨道。距离低轨25组卫星发射成功,才过去6天。这也是长征系列运载火箭的第669次发射。
六天之内,两批卫星先后入轨,两型火箭接力出征,中国正在加速推进低轨卫星互联网星座建造。这些卫星顺利入轨后,我们的手机是不是很快就能直接连上太空互联网?
“卫星互联网低轨26组卫星”是这次任务的名称,不能把“26组”理解成“此次发射26颗卫星”。目前已核对到的此次任务官方通报,确认了发射时间、火箭型号、卫星进入预定轨道等信息,但没有公布这批卫星的具体颗数、单星质量和工作轨道高度。任务批次与卫星颗数,是两回事。
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能够确认的是,此次卫星由中国航天科技集团五院抓总研制,执行发射任务的长征八号甲由一院抓总研制。火箭成功把卫星送入预定轨道,卫星接下来还要经历在轨测试与运行安排,才能逐步承担预定工作。
为什么这类卫星要放在低轨?
通信靠电磁波传递信息,卫星距离地面很远时,信号往返要走更长的路。距离相对较近,有利于降低信号传播带来的时延。
低轨还有一个很鲜明的特点,卫星不会悬在某个地方不动,而是沿着轨道不断运动。假设一艘船正在远海航行,它与头顶经过的一颗卫星建立连接。过一段时间,这颗卫星飞离可服务区域,就需要另一颗卫星接上。卫星之间怎样交接,用户有没有明显的断线感,都是建网时必须解决的问题。
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因此,低轨卫星互联网需要一定规模的卫星,在不同位置接力,也需要地面网络把太空中的连接转送到互联网。
9月17日,长征十二号火箭在海南商业航天发射场完成低轨25组卫星发射。9月23日,长征八号甲又将低轨26组卫星送入预定轨道。六天时间里,两型火箭先后参与组网,节奏非常快。
低轨互联网卫星需要按照网络设计,分布在合适的轨道位置,形成有序的覆盖。不同批次的卫星,可能对应不同的部署安排。一次发射能搭载多少,还受火箭运力、整流罩空间、卫星尺寸和任务轨道等条件约束。
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星座建设涉及多条同时推进的生产线,卫星要制造、装配和测试,火箭要准备,发射场要完成测发,卫星入轨后还要开展在轨工作。让这些环节持续衔接,才能形成稳定的发射节奏。
所以,六天连发两组的意义,说明我国低轨互联网卫星制造、火箭发射和发射场测发正在持续协同。
此次承担发射任务的长征八号甲,是长征八号系列的改进型号。它在2025年2月首次飞行,首飞任务同样与卫星互联网低轨卫星有关。从那时起,这型火箭就与密集组网发射联系在一起。
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航天科技集团公布的参数显示,长八甲全箭长约50.5米,起飞重量约371吨,它的700公里太阳同步轨道运载能力达到7吨级。它采用两级半构型,芯一级使用液氧煤油,芯二级使用液氢液氧,旁边捆绑两个液体助推器。火箭顶部安装了直径5.2米的整流罩,能够为卫星提供较大的装载空间。对于星座组网任务,运力要够,安装空间同样重要。
卫星互联网要持续建设,火箭就要能一次次完成任务。卫星造得出来,火箭却排不上发射日程,组网速度会受影响。火箭准备好了,卫星或地面设施跟不上,也会影响整个计划。长八甲就是这样一款能承担低轨互联网卫星密集组网发射任务的火箭。
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此次长八甲发射任务取得圆满成功,也进一步展示了我国已有不同型号火箭接续承担低轨卫星互联网发射。
虽然我国地面通信网络虽已非常发达,但有一些地方很难用同样方式覆盖,所以我国仍要下力气建设卫星互联网。
比如远海上的船舶,需要通信、气象信息和业务数据,但无法一路连接陆地基站。偏远地区、地形复杂区域,也可能面临地面建设与维护成本较高的问题。再比如灾害发生后,部分地面通信设施受损,救援人员急需把现场信息传出去。卫星通信如果能及时接入,就可能提供另一条通信路径。
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当然,这不等于卫星将替代地面网络。在人口密集的城市,基站和光纤仍然非常重要。卫星互联网则是在远海、偏远地区、野外作业和应急情况下发挥作用。
低轨卫星互联网卫星既要在合适的轨道上运行,也要使用无线电频率与地面通信。轨道决定卫星怎样覆盖地球,频率则关系到信号能否正常收发。两者都需要规划和协调,不能等卫星造好后再随意挑选。
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低轨空间很大,却不是毫无约束,不同星座可能使用相近的轨道区域。卫星越来越多,近地轨道越来越拥挤。只有率先发射,才能先一步占据稀缺的低轨空间。
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国际规则还要求相关卫星系统在规定期限内投入使用,对适用规则的非静止轨道星座,部署规模还有后续里程碑要求。如果实际部署没有达到相应要求,申报规模可能需要调整。设置这些要求,一个重要目的就是防止只在纸面上提出庞大星座计划,却长期不把资源用起来。
这也是我国加速卫星互联网组网的重要背景,推进卫星制造和发射,能让已规划的系统逐步成为真实运行的网络,并为后续频率协调、技术验证和服务应用提供基础。
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