啥是“皮衛星”?

本帖於 2009-11-16 19:54:15 時間, 由版主 大牛哥 編輯
回答: 中國的希望不在你我身上Fagger2009-11-16 17:19:51

皮衛星(PicoSat)通常指質量小於1公斤的微小衛星,以微型機電係統(MEMS)技術為核心,由於質量很輕,可不使用高成本的大型運載工具進行發射,其成本可比一般衛星大大降低;此外,皮衛星的研製將不再需要大型的實驗設施和高跨度廠房,因此目前大學等研究機構是研製皮衛星的主要科研力量。在大學的實驗室裏研製皮衛星,不僅可以降低它們的研製費用,而且研製生產的隱蔽性更強,有利於保密。

皮衛星因其體積、功耗所限,雖然功能比較單一,但是如果開發出標準的皮衛星平台,在其基礎上通過裝載不同的有效載荷,再加上具有“一箭多星”的發射特點,也可滿足不同的飛行任務需要。所以,研製開發標準的皮衛星總線係統和皮衛星應用平台是在軍事領域充分發揮皮衛星優勢的必要條件。目前已發射的皮衛星有美國的Kutesat衛星、MASAT等衛星,日本的Cute-I衛星,韓國的HAUSAT-1衛星等。
皮衛星/納衛星的主要應用領域

1、教學與科研實驗

皮衛星/納衛星的係統複雜度比大型衛星低,研發周期較短(約二年),所需研發及發射經費皆遠低於大型衛星,因此,學生的構想具有實現的可能。學生可以大膽使用商用組件,例如一些微小衛星使用商用無線通訊手機模塊,當作衛星通訊組件,從而對商業組件做太空驗證,使以後衛星的組件成本大幅降低。學生也可將自製的組件,放到太空去驗證效能,例如天線及太陽能板的展開機構等,以讓日後其它衛星采用。

2、太空科學實驗平台

皮衛星/納衛星雖小,但卻是非常重要的太空科學實驗平台,可執行特定的太空科學實驗,如衛星編隊飛行、星群的無線電通信、GPS閃光、太陽風、地磁場與電離層中離子密度的測量,以及衛星的釋放等。例如TU Sat 1衛星可測量太空中電漿密度,並研究纜線(Tether)通過電離層所產生的電動力學;QuakeSat衛星使用磁力計測量高空的超低頻磁場,研究其和地表地震的關聯性等等。此外,皮衛星/納衛星可經濟快速提供新技術空間飛行試驗和演示,特別是用來對將來在太空應用的微機電(MEMS)技術以及使用MEMS技術的傳感器或推進係統等技術進行太空驗證。

3、通訊

皮衛星/納衛星一般在低軌道(低於1000km)使用,常采用搭載發射,成本低,因此特別適合稀路由、非實時的低成本通信應用,如電子郵件、傳真、電報、數據等業務。例如TU Sat1衛星就以提供發展中國家的電子郵件通訊為其衛星任務之一;nCube衛星用來接收船隻廣播的AIS訊號,包括船隻的位置、速度及方向的數據,再將此數據轉送到地麵,可用來監控船隻的安全狀況。此外,由皮衛星/納衛星組成的衛星星座在靈活應急通信方麵也存在極大的潛在優勢。

4、光學照相

皮衛星/納衛星可作為光學照相平台。例如日本東京大學XI-IV衛星使用CMOS商業用照相機,拍攝到地球及太陽的影像,由此可驗證CMOS傳感器在太空的應用效果。此外,英國薩瑞公司的SNAP-1衛星已經對與其一起發射的另外兩顆衛星進行了拍照,並將圖像傳回到地麵,為地麵控製人員提供從外部觀測在軌航天器的能力。

5、星群應用

皮衛星/納衛星的特點是單顆衛星體積小,功能單一,但多顆衛星組成星座後可以實現並超越1顆大型衛星的功能。同時,由於其發展成本低,並且一次可用火箭發射多顆,所以在星座組網方麵具有極大的優勢。因此皮衛星/納衛星常常以星群的形式部署使用,以發揮“螞蟻雄兵”的強勢效果。例如ICE計劃同時發射兩個微小衛星,使二者相距100米以上,以同時測量GPS衛星訊號的差異,研究GPS訊號通過大氣層的訊號閃耀(scintillation)現象。

6、軍事用途

皮衛星/納衛星在軍事上具有廣泛的應用前景。這種衛星不僅成本低、可以批量生產,還具有可重組性和再生性。例如,在若幹太陽同步軌道上等間隔地布置648顆功能不同的納衛星,就可以在任何時刻對地球上任何地點進行連續監視和幹擾,即使少數納衛星失靈,也不會使整個係統癱瘓,僅降低一些功能而已。又例如,皮衛星/納衛星可集成和分散。所謂集成就是由幾顆完全相同的皮/納衛星組裝在一個輕便框架上,平時通過每顆衛星的低分辨率相機,對相同地區拍照,然後集成為高分辨率圖像;所謂分散就是在戰時釋放這些皮/納衛星,讓它們分布在敵星周圍(繞飛)進行監視、幹擾和攻擊。總之,微小衛星由於體積小、隱蔽性好、快速反應、機動性好、生存能力強、成本低等特點,特別適用於局部戰爭和信息戰爭,具有重大的軍事效益。

請您先登陸,再發跟帖!