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织女星是欧洲的轻型运载火箭,主要用于发射小型卫星。
自2012年首飞以来,织女星已经执行了多次发射任务,包括科学和地球观测任务。
织女星(VEGA)运载火箭是欧洲航天局主导研制的轻型一次性运载火箭,主要面向小载荷发射需求设计,可承担单星发射、小型卫星组网、拼车发射等多样化任务,其核心参数如下表所示:
| 参数类别 | 具体指标 | 说明 |
|---|---|---|
| 火箭全长 | 30.0 m | 箭体最大直径3m,适配圭亚那航天中心发射工位标准 |
| 起飞重量 | 137.0 t | 三级固体动力段占总重量的91%以上,结构紧凑 |
| 太阳同步轨道(700km)运载能力 | 1500.0 kg | 可覆盖300~2500kg区间载荷的低轨发射需求,支持多星适配器搭载 |
| 极轨轨道运载能力 | 2200.0 kg | 适配极地观测类卫星的轨道高度需求 |
| 首飞时间 | 2012年2月13日 | 截至2023年10月完成全系列21次发射,成功率约90.5% |
| 设计寿命 | 一次性使用 | 末级AVUM舱可在轨最长工作7小时,满足多星不同轨道部署需求 |
该火箭的应用场景主要集中在三个领域:一是微小卫星组网发射,可通过多星适配器一次搭载10颗以上3U、6U规格立方体卫星,大幅降低星座部署成本;二是专属小型科研卫星发射,针对1000~1500kg级的地球观测、气象探测、技术试验卫星,可提供定制化轨道精度服务,避免大型火箭拼车发射的轨道约束;三是应急快速发射任务,全固体动力的设计可缩短发射准备周期,满足灾害监测、应急通信等场景的卫星快速入轨需求。2023年10月9日的发射任务中,织女星火箭就一次性将10颗不同功能的卫星送入太阳同步轨道,充分验证了其多载荷兼容的任务适配能力。
织女星火箭采用“三级固体动力+末级液体修正”的固液混合构型,兼顾了固体火箭结构简单、发射准备快、成本可控的优势,以及液体末级的高精度入轨能力,各分系统技术参数如下:
| 箭体分段 | 发动机型号 | 推进剂类型 | 推力/比冲 | 工作时长 | 核心技术特点 |
|---|---|---|---|---|---|
| 一级 | P80固体发动机 | HTPB复合固体推进剂 | 真空推力3015千牛,真空比冲280秒 | 107秒 | 壳体采用碳纤维复合材料缠绕成型,推进剂质量87.7吨,占一级总重量的91%,是当时全球推力最大的小型固体火箭发动机之一 |
| 二级 | Zefiro 23固体发动机 | HTPB复合固体推进剂 | 真空推力1200千牛,真空比冲287.5秒 | 71.6秒 | 发动机喷管可双向摆动±5度,无需额外姿控发动机即可实现飞行段的俯仰、偏航控制,简化了箭体结构 |
| 三级 | Zefiro 9固体发动机 | HTPB复合固体推进剂 | 真空推力313千牛,真空比冲259.9秒 | 117秒 | 采用低燃速推进剂配方,工作时长超过100秒,可平稳完成飞行中段的速度增量输出 |
| 末级 | AVUM姿态修正舱 | UDMH/NTO常规液体推进剂 | 主发动机推力2.45千牛,真空比冲314.6秒;6台RACS姿控发动机单台推力240牛 | 最长在轨工作7小时 | 具备多次点火能力,可在入轨过程中实现多轨道高度、多轨道倾角的卫星部署,入轨精度误差小于100米,满足高精度观测卫星的轨道要求 |
| 整流罩 | 3米直径复合材料罩 | 碳纤维蜂窝结构 | / | 飞行至110km高度分离 | 内部容积可容纳最大直径2.6米的载荷,配备缓冲减振装置,适配精密光学卫星的搭载环境需求 |
该火箭的技术设计充分考虑了欧洲小型卫星发射的成本控制需求,一级P80发动机与后续升级型织女星-C的P120C发动机有70%的零部件通用,末级AVUM舱采用模块化设计,可根据任务需求调整推进剂加注量,整体发射成本仅为同运力液体火箭的60%左右。同时,火箭的所有固体发动机均由欧洲本土供应商制造,供应链完全自主,不受外部技术限制,是欧空局在2012年至2024年间小型载荷发射的核心主力。
织女星火箭自2012年首飞以来,主要承担欧洲各国及国际商业客户的低轨卫星发射任务,大部分任务均在法属圭亚那库鲁航天中心ELV工位执行,截至2023年10月的核心发射记录如下:
| 发射任务编号 | 发射时间 | 发射工位 | 载荷数量 | 任务结果 | 核心载荷及任务目标 |
|---|---|---|---|---|---|
| VV01(首飞) | 2012年2月13日 | 法属圭亚那ELV工位 | 9颗 | 成功 | 搭载意大利LARES地球动力学卫星,验证火箭全系统工作可靠性,完成首飞认证 |
| VV02 | 2013年3月7日 | 法属圭亚那ELV工位 | 3颗 | 成功 | 首次商业发射,搭载欧空局“哨兵-2A”地球观测卫星,空间分辨率10米,服务于全球环境监测 |
| VV15 | 2019年7月11日 | 法属圭亚那ELV工位 | 1颗 | 失利 | 二级Zefiro 23发动机热结构故障,导致搭载的阿联酋“哈利法星”高分辨率遥感卫星坠毁,是该火箭首次发射失败 |
| VV16 | 2020年9月3日 | 法属圭亚那ELV工位 | 53颗 | 成功 | 首次“拼车”发射任务,创下当时欧洲火箭单次搭载卫星数量纪录,完成全球13个国家的微小卫星部署 |
| VV23(2023年任务) | 2023年10月9日 | 法属圭亚那ELV工位 | 10颗 | 成功 | 本次任务是该火箭执行的第21次发射,所有卫星均顺利进入700km高度太阳同步轨道,无入轨偏差 |
2023年10月9日的VV23任务是织女星基础型火箭的倒数第二次发射,搭载的10颗卫星覆盖气象观测、技术试验、频谱监测等多个领域:其中中国台湾地区研制的FORMOSAT-7R/TRITON(猎风者)卫星重241kg,是其首颗自主研制的气象卫星,可通过接收导航卫星海面反射信号反演近海面风速,为台风路径和强度预报提供数据支持,卫星本土研发占比达82%;泰国的THEOS-2卫星重417kg,最高空间分辨率0.5米,用于泰国农业水资源监测、土地利用规划;西班牙ANSER系列双卫星、法国NESS频谱监测卫星、比利时PRETTY地球观测卫星等均为3U/6U规格立方体卫星,承担各自国家的航天技术验证任务。该次任务的圆满成功,验证了织女星火箭多载荷适配的成熟度,也为后续织女星-C火箭的任务承接奠定了基础。
2024年6月25日,织女星基础型火箭执行了最后一次发射任务,将哨兵-2C侦察卫星送入太阳同步轨道后正式退役,其市场空间由升级型织女星-C火箭承接,后者700km太阳同步轨道运力提升至2.3吨,发射成本进一步降低,成为当前欧空局小型载荷发射的核心装备,在阿里安6火箭尚未完全成熟的背景下,承担了欧洲近90%的1~2吨级低轨卫星发射任务。