3月31日凌晨，远征一号上面级经过近6个小时的飞行后，将所搭载的北斗导航卫星直接送达工作地点——倾斜地球同步轨道。这是我国首次实现上面级直接入轨技术发射中高轨卫星。作为我国第一个真正意义上的“太空摆渡车”，远征一号圆满完成了“首秀”。近日，航天科技集团中国运载火箭技术研究院为公众揭开了它的神秘面纱。

    该院长三甲系列运载火箭总设计师姜杰在两会期间透露，远征一号是在原本三级的长三丙火箭上增加的一级，从而变成四级火箭。以往航天发射中，火箭最多飞行半小时左右，飞行高度为几百公里，只能将卫星送至转移轨道，再由卫星自行变轨进入工作轨道。而改进后的四级火箭共要飞行约6小时，直接将卫星送入距地面约36000公里的地球同步轨道，不需要再变轨。

    为了给“乘客”提供更优质的服务，“太空摆渡车”的研制难度大大增加。由于上面级构造复杂、空中点火次数多、工作时间较长，与基础级火箭相比更容易出现故障。为此研制人员开展了大量试验攻关，对飞行产品设计方案进行了全面考核验证。

    在外形上，远征一号采取了高可靠的轻质紧凑型结构设计，提高了运载能力，将更多空间留给卫星载荷使用。由于上面级其结构复杂，与基础级分离后呈半开敞式状态，在太空中的温控设计还需要单独考虑。“我们将加热带缠绕在输送管路上进行主动热控，再通过‘穿衣服’‘敷面膜’的隔热包覆手段为上面级进行被动热控。”该院211厂总装事业部主管工艺员李凯介绍，“所以总装好的上面级金光灿灿，看起来像卫星一样。”

    其内部设计更是突破了一系列先进技术：长时间高轨道自主导航制导控制技术、高性能发动机技术、空间粒子防护技术、推进剂管理技术、高码率远距离数据传输技术……内外兼修的全新设计，将远征一号打造成豪华的“太空摆渡车”。

    通过将远征一号或其改型上面级与我国长征系列运载火箭灵活组合，可最大程度发挥基础级火箭的运载能力。“上面级的突出特点就是适应性强，可以搭配不同的火箭基础级，完成不同的发射任务。”该院上面级型号办副主任刘欣说。

    同时，利用上面级轨道部署能力，以一箭多星发射方式，可有效提高发射效率，减少发射组织次数，降低任务成本，满足日益增长的航天高密度发射需求。此次远征一号首飞只是“一箭一星”直接入轨发射，而今年我国共计划发射4颗北斗全球导航试验卫星，接下来还将用长征三号乙/远征一号实现“一箭双星”直接入轨发射。“火箭上面级将高轨卫星直接发射入轨的技术，能够极大地提升卫星快速进入空间的能力，从而实现北斗卫星导航系统的快速、高效组网。”姜杰表示。

    按照我国对上面级的发展规划，未来“太空摆渡车”还将在探月、探火等深空探测任务中，在轨道转移、空间碎片清理等轨道服务方面，在新材料、新技术验证等空间试验领域里大显身手。（科技日报北京3月31日电）