“湖科大二号”卫星成功入轨 “湖科大二号”卫星将验证太空卫星燃料加注技术

 2026年3月16日12时12分,酒泉卫星发射中心的戈壁滩上,正午阳光洒满发射场坪。快舟十一号遥7运载火箭在点火口令声中底部喷涌出巨大烟云,轰鸣声震撼着荒原,火箭拔地而起,拖着明亮的尾焰直刺苍穹。

 4分钟后,星箭分离,“湖科大二号”卫星顺利进入预定轨道。13时03分,卫星太阳翼成功展开——这意味着,我国首颗能为其他卫星“延寿”的航天器正式开启了它的太空征程。

 在几公里外的观礼区,来自湖南科技大学的师生代表见证了这一时刻。与2023年“湖科大一号”发射时的憧憬相比,这一次,他们的脸上更多了一份笃定与期待。从“看得见”到“动得了”,这是关键一步。湖南科技大学卫星总体设计师李少宁博士这样概括这颗新星的核心跨越——如果说“湖科大一号”主要承担对地观测任务,实现了“看得见”,那么“湖科大二号”的核心使命,是那支能在太空灵活运动的机械臂,能在轨道上“做动作”,根据任务目标提供主动服务。

 仿生之臂:给卫星加油的“柔性触手”

 “湖科大二号”最引人注目的技术亮点,是它携带的那支柔性机械臂。与空间站上常见的刚性机械臂不同,这款机械臂模仿了象鼻或章鱼触手的结构,具备连续弯曲的灵活运动能力。

 三垣航天卫星系统设计师陈京打了个形象的比方:“可以把它想象成一支能在太空精准操作的‘长鼻子’。”这种设计使其在靠近目标时更具缓冲性和适应性,能更安全地与客户卫星的加注接口进行软对接,避免刚性碰撞可能带来的风险。在轨期间,它将开展多次模拟加注演示,验证从逼近、识别、对接到模拟传输的全流程。

 这颗卫星被业界形象地称为“太空加油站”试验星,由湖南科技大学与苏州三垣航天科技有限公司联合研制,是我国首颗配置柔性机械臂的商用在轨操作试验卫星。它的问世,瞄准的是航天领域一个日益凸显的痛点——如今,在轨卫星越来越多,尤其是大型星座部署后,诸多卫星平台功能完好,却因燃料耗尽而提前报废。单颗地球静止轨道大型侦察、通信卫星的成本通常超过20亿美元,从制造到发射的全周期耗时长达5至8年。在轨加注技术,被视为延长卫星寿命、降低太空运营成本的关键,潜在市场巨大。

 减速之伞:破解太空垃圾难题的新思路

 除了为在轨卫星“延寿”,“湖科大二号”还携带了一个名为“离轨增阻球”的创新装置,它的使命是改变人类处理太空垃圾的方式。

 原理看似简单却十分巧妙:在卫星寿命末期,这个材料球体会在轨充气,展开为一个直径2.5米的超轻薄大球,连接在卫星主体上。轨道设计师曹梦这样描述:“这就好比给卫星瞬间撑开了一顶巨大的‘减速伞’。”在距地数百公里仍存在稀薄大气的高轨,巨大的球面将显著增加卫星受到的大气阻力,从而使在完成任务后需要数十年才能自然坠入大气层烧毁的卫星,其轨道快速衰减,最终在一年内完成这一进程。

 这一创新为未来处置失效卫星、缓解太空垃圾、优化空间轨道资源问题提供了一个低成本、通用性强的解决方案,对即将到来的巨型星座建设和轨道资源维护具有重要意义。

 全球竞速:在轨服务技术的战略棋局

 “湖科大二号”的成功入轨,并非孤立的技术突破,而是全球在轨服务技术竞赛中的一个重要节点。放眼国际,美国太空军已计划在2026年和2027年开展名为Tetra-5和Tetra-6的轨道对接与加注硬件演示任务。诺·格公司去年获得研发“地球同步辅助支援加油系统”加油卫星的合同,计划2027年开始执行任务。而在商业航天领域,总部位于科罗拉多州的Orbit Fab和丹佛的Astroscale等公司正在设计相关技术,Astroscale计划在2026年年中发射卫星至地球静止轨道,为美国太空军卫星进行燃料加注。

 日本东北大学于2026年1月设立了“空间跨领域技术研究中心”,专门面向人造卫星在轨服务技术研发,目标在未来约10年内实现技术的实用化。中心主任桑原聪文教授坦言:“以美国为中心的在轨服务已经开始启动。如果现在不加快行动,日本将面临完全拿不到市场份额的局面。”

 从更宏观的视角看,轨道燃料补给技术正成为航天竞争的新焦点。SpaceX和蓝色起源各自推进相关技术研发,SpaceX计划通过专门的燃料运输飞船在近地轨道建立燃料储备点,为登月任务提供支持;蓝色起源则计划借助“新格伦”重型运载火箭将燃料运输至轨道。NASA资助的COSMIC联盟2025年12月发布的研究报告指出,地球静止轨道卫星加注技术已具备可行性,需要的是规模化部署和标准化接口。

 从试验到常态:可持续航天的中国探索

 从“湖科大一号”到“湖科大二号”,从深地、深海到深空,湖南科技大学以地方高校之力,正在构建从卫星数据接收到在轨服务的完整创新链。校园内,一座13米口径的遥感卫星地面站已经建成,成为整个“湖科大星座”的主控站与数据接收的“神经中枢”。它与学校“三中心”——卫星测运控中心、智图遥感中心和航天科普中心,共同构成了空天信息技术与应用创新平台。

 这个集“卫星接收站、遥感数据处理、行业应用、人才培养、科教交流”五位一体的平台,使卫星数据能够直接下行至校园,在测运控中心的调度下,由智图遥感中心进行高速处理与转化,并通过科普中心面向社会传播。这标志着,学校已跻身国内少数拥有自主卫星星座及配套完整地面系统的高校之列,实现了从太空数据获取到校园内科研、教学、应用与转化的完整闭环。

 “湖科大二号”有望助力我国开启一个卫星间能相互扶持、循环利用的可持续航天新时代。未来,当在轨加注由试验变为常态,太空中的卫星将不再因“油尽”而“灯枯”。在轨服务技术的突破,不仅意味着航天器可以更长久地运行,更预示着人类探索太空的方式正在发生根本性转变——从“一次性使用”走向“可维护、可补给、可持续”的新阶段。

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