2024年6月10日，中国长城工业集团有限公司在其官网发布了一条简短的新闻，迅速引起了广泛关注：亚太6E通信卫星已成功定点于东经135.5度的地球静止轨道！

这颗卫星是一年半前发射的，升轨过程中遇到了主发动机故障，几乎在被认为无法成功升至静止轨道的情况下，最终顺利完成了升轨。令人惊讶的是，这颗卫星具备强大的变轨能力，是美国第18太空部队重点关注的对象，居然在太空中失联了整整4个月！

卫星发射历程：主发动机故障成功升轨

2023年1月12日凌晨2点10分，西昌卫星发射中心LC-2工位，长征二号丙火箭携带亚太六号E卫星成功点火升空。在程序转弯后，火箭拖着长长的火焰消失在夜空中。10分钟后，星箭成功分离，卫星进入了一条近地点229千米、远地点641千米、倾角为28.5度的初始近地轨道。此次发射圆满成功。

亚太六号E卫星：首次尝试这种独特的模式

亚太六号E卫星（APStar 6E）是航天科技集团五院基于东方红三号E通信卫星平台研制的首颗卫星。该卫星配备了25个Ku波段用户波束和3个Ka波段关站波束，有效载荷容量达到30Gbps，设计使用寿命为15年。

在完成在轨测试后，该卫星将最终定点于东经134°轨道位置，并由香港亚太星联卫星有限公司接管运营，主要面向东南亚的卫星通信市场，致力于为该地区提供高性价比的高通量宽带卫星通信服务。

亚太六号E卫星包括卫星主体和一个SPS附加推进模块，总质量约为4.3吨。其中，卫星主体重约2.09吨，SPS附加推进模块重约2.2吨。推进模块配备了1台490N FY-25双组元推力器（真空比冲315秒）和4组共8台10N双组元推力器（真空比冲285秒），以及一系列1N的ACS双组元推进器。这些发动机的压力由两个包裹了热控材料的T1000碳纤维缠绕氦气瓶提供。

SPS附加推进模块可以视为上面级。由于长征二号丙火箭的推力不足以将卫星直接送入静止轨道或转移轨道，因此在卫星进入临时轨道后，附加推进模块会将其推进至约2000 x 7000千米的临时轨道，然后由星载发动机接力将卫星送入静止轨道。

FY-25发动机采用挤压循环设计，其燃料和氧化剂分别为偏二甲肼和四氧化二氮。熟悉这种燃料的人都知道它被称为“毒发”，尽管燃料具有毒性。但由于其极高的稳定性，这种发动机广泛应用于星载主发动机、变轨发动机以及着陆变推力发动机等应用场合。

FY-25发动机的作用是将亚太六号E卫星送入临时轨道，随后由卫星上的离子电推发动机接力。这种方式不仅可以显著减少发射载荷，还能大幅降低成本，从而使中小型火箭也能发射静止轨道卫星，甚至在某些情况下用于深空探测任务，因为离子发动机非常节省燃料。

在亚太六号E卫星成功入轨一小时后，负责研制火箭和卫星的中国航天科技集团公司（CASC）宣布此次发射取得成功。然而，出人意料的是，尽管火箭系统顺利完成任务，亚太六号E卫星却面临着极高难度的变轨挑战。

FY-25发动机的挤压循环系统中的一个490N阀门出现了故障，该阀门是将燃料与氧化剂加压注入发动机燃烧室的关键装置，故障导致主发动机无法点火！地面测控工程师们在解决阀门问题后，又遭遇了不明原因的故障，FY-25仍然无法启动！

然而，位于初始近地轨道的这段229千米至641千米之间，倾角为28.5度的区域，并非长久停留之所，因为这里稀薄的大气分子阻力会导致卫星高度不断下降，最终使其坠入大气层。解决之道？天才的工程师们设想使用10N辅助发动机，将卫星推入一个临时轨道，高度为2000 x 7000千米。

2023年1月25日，发射13天后，10N辅助发动机终于将卫星送入了2000 x 7000千米的临时轨道。完成历史使命后，SPS模块与卫星本体和推进舱分离，卫星开始使用离子电推进发动机继续提升轨道。

终于，在历时将近一年半、从200多千米的高度爬升到了3.6万千米的过程后，2024年6月10日，亚太六号E卫星成功定位于东经135.5度地球静止轨道。这真是一段不容易的旅程！然而，令人相当惊讶的是，在这个过程中，备受美国第18太空部队重点关照的亚太六号E卫星竟然遭遇了跟丢的尴尬情况。

从亚太六号E卫星发射的那一刻起，美国第18太空部队便开始对其进行“无间断”的监视。这背后的原因很简单：尽管长征二号丙火箭的近地轨道运载能力仅略高于4吨，但中国却用它来发射静止卫星。这显然运用了某种“黑科技”。一旦中国成功实现这种SPS附加模块与电推进的组合卫星，未来在静止轨道上部署卫星的成本将大幅下降，对美国在静止轨道上的卫星优势将构成巨大的威胁。

因此，自从SPS附加舱段主发动机故障以来，美国第18太空部队一直对其进行持续监视，并公布该卫星的轨道信息。然而，到了2023年7月26日，美国行星科学家乔纳森·麦克道威尔在推文中指出，美国太空部队已经连续四个月未发布该卫星的轨道信息，似乎已经失去了对该卫星的控制。在它“失踪”之前，该卫星的轨道高度为5360 x 9850千米，

究竟是怎样的发动机

亚太六号E卫星已成功入轨，即将进入运行阶段。故事似乎可以到此结束，但网友们的疑问却越来越多。前文提到，自2023年1月25日起，星载离子发动机开始工作并推动卫星变轨。从那时起到中国长城工业集团有限公司宣布成功，整整将近一年半的时间。究竟是什么样的发动机能持续工作一年半呢？

离子推进与霍尔推进：与传统发动机大相径庭

亚太6E卫星基于东方红三号E（DFH-3E）平台建造，配备了四台离子推进发动机。其中，两台为LIPS-300离子推进发动机，另外两台为SPT-140D霍尔推进发动机。尽管它们都是离子推进器，但在功能上存在一些差异：

SPT-140D霍尔推进发动机推力较大，尽管比冲略低，主要用于将卫星从初始的亚同步转移轨道提升至地球静止轨道；而LIPS-300离子推进发动机推力较小，但比冲极高，主要用于卫星在静止轨道上的定点维持。

SPT-140D霍尔推进发动机的推力大约为280毫牛，具有1800秒的比冲，最大功率可达4.5千瓦，最低功耗为900瓦。LIPS-300离子推进发动机则拥有多种工作状态：

推力（毫牛）：200/160/100 比冲（秒）：3500/3500/4000 功率（千瓦）：5.0/4.0/3.0

在这里，我们需要理解一个叫做比冲的概念。根据定义，比冲指的是单位推进剂产生的冲量，或者是单位时间内消耗单位推进剂所产生的推力。这个术语可能有点难以理解，简单来说，比冲可以被看作是发动机对燃料的利用率。比冲越高，意味着燃料利用率越高。常见的毒发推进剂（偏二甲肼与四氧化二氮）通常在300秒以内，而液氧煤油火箭发动机的比冲大约为330秒，液氢液氧发动机则在450秒以内。离子电推发动机的比冲可以轻松超过1000秒，例如霍尔推进器大约为1800秒，离子电推则超过3000秒，几乎是化学燃料火箭的十倍左右。