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微小卫星:“小身材”有大作为

发布时间:2015-10-14 20:44   浏览 3395 次

不久前9月20日,我国的长征六号运载火箭长征十一号固体运载火箭纷纷将多颗小卫星送上太空。人们在关注新型火箭出炉的同时,也将目光停留在了这些“小身材”却有大作为的“乘客”——微小卫星上。

大家知道,国际上通常把1~10公斤的卫星称为皮卫星,10~50公斤的卫星称为纳卫星。随着航天技术的快速发展,这些身材娇小的皮纳卫星也有了突飞猛进的发展。

最小的卫星只有一立方分米大

图:最小的卫星只有一立方分米大

与传统的大卫星相比,皮纳卫星具有得天独厚的优势

首先,皮纳卫星的功能密度比较高。科研人员在设计理念上更强调集成化、一体化,充分发挥软件功能,采用微电子、MEMS等现代前沿高新技术来提高卫星单位质量所能提供的功能。

其次,皮纳卫星更适于卫星的星座、编队飞行等应用模式,并完成一些需要编队组网的特殊科学研究和应用任务。

最后,皮纳卫星的发射方式非常灵活,它们可以采用搭载方式和大卫星一起发射,也可以多星同时发射,以及在轨、空中发射等。另外,研制周期短、成本低也是皮纳卫星的一个显著优势。

皮纳卫星凭借体积和质量小、成本低等优势,通过组网运行,非常适合执行特定任务的在轨服务、单项技术试验、科学探测和信号采集服务等。

多颗皮纳卫星组成星座或编队飞行时就充分体现了“团结就是力量”的优势。

例如,在面临观测基线增加的情况时,皮纳卫星拥有编队飞行的即时改编能力,必要时科研人员还可以通过增加卫星数量完成整个星座系统的原地升级。再者,在卫星编队飞行时,单颗卫星发生故障时,最多只会导致单颗卫星自身退役,而不会使整个星座彻底瘫痪,其余完好的卫星可以重新排列来弥补故障卫星的空缺,所以整个系统的生存能力很强。此外,星座还可以组成适当规模和间距的卫星群以满足特定的重访时间需求。

与此同时,皮纳卫星拥有研制周期短和研制成本不高的特点,还非常适合进行批量生产,这对推动航天快速响应体系建设具有非常重要的意义。

此外,发展包括皮纳卫星在内的微小卫星能极大地推进各项诸如MEMS技术、集成芯片技术、智能材料、纳米技术等专项技术的发展,同时也是开展航天工程培训和教育的重要途径。

近年来,在世界范围内,100公斤以下的微小卫星,尤其是几十公斤级的皮纳卫星层出不穷。比如,美国、欧洲等航天强国已经将皮纳卫星列为未来20年航天器的重点发展领域;欧洲计划利用50颗立方体卫星来研究低层大气在不同时空的关键参数……

有数据显示,2000~2014年,全球共发射了1476颗卫星,其中1000公斤以下的卫星占总数的41.21%;500公斤以下的卫星占总数的32.26%。其中,1~50公斤的卫星成为小卫星数量增长的主要驱动因素。

同样,我国近年来在皮纳卫星领域开展了一系列的探索和研究,并取得了不凡的成果。同时,迅速增长的市场需求,不断革新的技术给皮纳卫星的发展也带来了新的机遇。

正所谓“心有多大,舞台就有多大”。我们对皮纳卫星的想象力、创新力有多丰富,其应用的发展空间就有多广阔。毋庸置疑,皮纳卫星技术的发展,将直接带动我国小卫星产业的繁荣,为逐步实现我国军、民、商航天体系的完善贡献力量。

作者:孙冀

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