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2015年全球小衛(wèi)星發(fā)展回顧
2015 Year in Review:Global Small Satellites
張召才 何慧東 (北京空間科技信息研究所)
2015年,全球成功入軌小衛(wèi)星(本文中提及的小衛(wèi)星專指發(fā)射質(zhì)量低于500kg的衛(wèi)星)數(shù)量雖較2014年略有回落,但整體仍繼續(xù)保持較高活躍度,發(fā)射數(shù)量實現(xiàn)連續(xù)3年破百。傳統(tǒng)小衛(wèi)星系統(tǒng)不斷更新?lián)Q代,新興小衛(wèi)星逐步具備業(yè)務服務能力,極大地推動了航天技術(shù)創(chuàng)新,并革新了衛(wèi)星應用模式和商業(yè)航天發(fā)展模式。
全球小衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量近5年首次下探
2015年,全球共成功發(fā)射小衛(wèi)星149顆,相較2014年162顆略有回落,這是近5年來全球小衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量首次下探,但整體仍保持歷史較高發(fā)射水平。從發(fā)射數(shù)量看,自2013年小衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量階躍式增長以來,全球成功發(fā)射的小衛(wèi)星數(shù)量連續(xù)3年超過130顆。從小衛(wèi)星占比看,2015年入軌小衛(wèi)星數(shù)量占全球同期入軌航天器總數(shù)的63.14%,略高于2014年占比,并實現(xiàn)連續(xù)3年占比超過60%。這表明,作為世界航天活動的重要發(fā)展領(lǐng)域和新增長極,小衛(wèi)星經(jīng)歷過去2年高速增長后,開始邁入平穩(wěn)發(fā)展階段。
2015年,2次搭載小衛(wèi)星的運載火箭發(fā)射失敗,累計損毀21顆小衛(wèi)星,這是造成2015年小衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量回落的直接原因。6月28日,美國獵鷹-9 (Falcon-9)火箭發(fā)射“天鵝座”(Cygnus)貨運飛船時爆炸,導致行星實驗室公司(Planet Labs)鴿群-1f(Flock-1f)星座的8顆遙感小衛(wèi)星發(fā)射失??;11月4日,美國作戰(zhàn)響應空間-4(ORS-4)任務的“超級斯屆比”(Super Strypi)火箭首飛失敗,導致“愛迪生小衛(wèi)星網(wǎng)演示”(EDSN)等13顆技術(shù)試驗立方體衛(wèi)星發(fā)射失敗。隨著小衛(wèi)星“一箭多星”發(fā)射漸趨常態(tài)化,未來運載火箭發(fā)射失敗將成為影響小衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量波動的重要因素。
近5年全球成功入軌小衛(wèi)星統(tǒng)計
50kg以下微納衛(wèi)星發(fā)展極具活力
小衛(wèi)星按質(zhì)量可細分為3個范圍,即小于50kg,50~300kg,300~500kg。對近5年成功入軌的小衛(wèi)星按上述質(zhì)量分類進行統(tǒng)計,可以得出如下結(jié)論:
1)50kg以下微納衛(wèi)星是數(shù)量最多的類型,是決定小衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量增減的主導因素,且發(fā)展極具活力。該類型小衛(wèi)星主要由立方體衛(wèi)星構(gòu)成,受行星實驗室公司“鴿群”星座以及大學、研究機構(gòu)的技術(shù)試驗立方體衛(wèi)星驅(qū)動,50kg以下微納衛(wèi)星近3年年均發(fā)射數(shù)量達到113顆。
2)50~300kg小衛(wèi)星是發(fā)射數(shù)量第二多的類型,主要包括美國“軌道通信”(Orbcomm)星座、俄羅斯“箭”(Strela)和“信使”(Gonets)星座。自2013年發(fā)射數(shù)量翻番后,該類型小衛(wèi)星近3年發(fā)射數(shù)量保持不變,其中2015年共發(fā)射了11顆“軌道通信”小衛(wèi)星。
3)300~500kg小衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量最少,近5年年均發(fā)射數(shù)量不足6顆。2015年發(fā)射的8顆該類型小衛(wèi)星均為對地觀測衛(wèi)星,其中包括薩瑞衛(wèi)星技術(shù)公司(SSTL)的3顆災害監(jiān)測星座-3(DMC-3)衛(wèi)星。
近5年發(fā)射衛(wèi)星按3個質(zhì)量段統(tǒng)計
美國發(fā)射數(shù)量繼續(xù)領(lǐng)先,中國發(fā)射數(shù)量躍居次席
從所屬國家看,美國2015年成功發(fā)射93顆小衛(wèi)星,相較2014年增長了3顆,發(fā)射總數(shù)繼續(xù)穩(wěn)居全球首位;中國成功發(fā)射28顆小衛(wèi)星,是全球小衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量第二多的國家;俄羅斯小衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量小幅回落,相較2014年減少了3顆;日本和歐洲小衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量大幅回落。此外,印度尼西亞成功發(fā)射了本國研制的首顆衛(wèi)星;新加坡小衛(wèi)星發(fā)展也高度活躍,2015年共發(fā)射了6顆小衛(wèi)星,其中包括新加坡首顆商用光學遙感衛(wèi)星—完美-1(TeLEOS-1)衛(wèi)星。
各國小衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量統(tǒng)計(單位:顆)
各航天公司延續(xù)較高關(guān)注力度,新興商業(yè)公司繼續(xù)涌現(xiàn)
各航天公司繼續(xù)對小衛(wèi)星保持較高關(guān)注力度
從研制商維度看,各航天公司延續(xù)對小衛(wèi)星的較高關(guān)注力度,仍是全球小衛(wèi)星主要研制力量。2015年,全球共有97顆小衛(wèi)星由航天公司研制,占同期入軌小衛(wèi)星總數(shù)的65%,與2014年占比保持一致。其中,新興商業(yè)公司呈“井噴”態(tài)勢,成為小衛(wèi)星發(fā)展的主力軍,包括美國天空盒子成像公司(Skybox Imaging)、行星實驗室公司、黑天全球公司(BlackSky Global)、一網(wǎng)公司(OneWeb),加拿大地球直播公司(UrtheCast),俄羅斯達斡利亞宇航公司(Dauria Aerospace)等。這些新興公司提出或正在構(gòu)建超大規(guī)模小衛(wèi)星星座,綜合運用大數(shù)據(jù)、云計算等信息技術(shù),在移動互聯(lián)網(wǎng)時代,面向消費用戶提供全球覆蓋、近實時響應的定制化服務,其顛覆性的商業(yè)模式和衛(wèi)星應用模式創(chuàng)新,已經(jīng)對傳統(tǒng)航天發(fā)展形成沖擊。
業(yè)務型小衛(wèi)星已成主流,對地觀測占比保持不變
從應用領(lǐng)域看,對地觀測、通信等業(yè)務型小衛(wèi)星占比繼續(xù)保持上升趨勢。2015年,業(yè)務型小衛(wèi)星占比達到61%,其中對地觀測小衛(wèi)星占比為47%,與2014年相比保持不變。2015年,全球共成功發(fā)射對地觀測小衛(wèi)星70顆,相較2014年略有回落,主要是美國行星實驗室公司“鴿群”遙感星座補網(wǎng)力度有所減弱;通信小衛(wèi)星21顆,相較2014年增加了3顆,主要得益于美國軌道通信公司(ORBCOMM)發(fā)射第二代低軌移動通信衛(wèi)星,以及美國陸軍發(fā)射新型的戰(zhàn)術(shù)通信納衛(wèi)星星座—“空間與導彈防御司令部納衛(wèi)星計劃”(SNaP)星座;科學與技術(shù)試驗小衛(wèi)星58顆。
業(yè)務型小衛(wèi)星占比保持增長趨勢
小衛(wèi)星在保持業(yè)務應用領(lǐng)域不斷擴展的同時,另一個重要趨勢是應用領(lǐng)域不斷細分,其中對地觀測小衛(wèi)星業(yè)務應用細分趨勢尤為顯著。2015年,對地觀測小衛(wèi)星在延續(xù)光學遙感星座快速發(fā)展的同時,開始涌現(xiàn)出新的應用類型,包括提供商業(yè)氣象服務以及雷達成像服務等。美國斯派爾公司(Spire)提出構(gòu)建由125顆立方體衛(wèi)星組成的商業(yè)氣象星座,并成功發(fā)射了該星座的前4顆衛(wèi)星—“狐猴”(Lemur);加拿大地球直播公司提出發(fā)展由16顆小衛(wèi)星構(gòu)成的遙感星座,該星座是全球首個光學與雷達雙模成像機制星座,其中合成孔徑雷達(SAR)采用L和S兩種工作頻段。此外,美國XpressSAR公司也提出發(fā)展由4顆小衛(wèi)星構(gòu)成的合成孔徑雷達遙感星座,具備3種工作模式。其中,聚束成像模式分辨率優(yōu)于1m,條帶成像模式分辨率為2~3m,寬掃描成像模式分辨率為10~30m。
軍用小衛(wèi)星數(shù)量再次爆發(fā),商業(yè)小衛(wèi)星數(shù)量有所回落
2015年發(fā)射的小衛(wèi)星資產(chǎn)屬性分布
2015年,軍用小衛(wèi)星數(shù)量達到23顆,相較2014年增長了229%。軍用小衛(wèi)星繼2013年暴漲至42顆、2014年回落至7顆后,2015年實現(xiàn)再次爆發(fā),其主要原因是美國國家偵察局(NRO)和美國空軍于2015年免費搭載發(fā)射了16顆軍用立方體衛(wèi)星。美國國家偵察局自2012年起為美國軍用小衛(wèi)星提供免費搭載發(fā)射機會,使得全球軍用小衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量隨美國國家偵察局發(fā)射密度變化而起伏。
另一方面,2015年全球共發(fā)射商用小衛(wèi)星70顆,相較2014年減少了10顆,其主要原因是行星實驗室公司“鴿群”星座發(fā)射數(shù)量大幅減少。但從整體看,商業(yè)小衛(wèi)星占比變化幅度較小,且隨著大量新興公司規(guī)劃的大規(guī)模星座相繼發(fā)射入軌,未來商業(yè)小衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量將保持增勢。2015年8月,紐約CB Insights公司發(fā)布的研究報告顯示,2012年以來新興航天公司累計融資21.6億美元,其中17.5億美元是在2015年上半年獲得的。由此可見,商業(yè)小衛(wèi)星仍將繼續(xù)保持較高發(fā)展熱度。
2015年,小衛(wèi)星發(fā)展態(tài)勢依舊活躍。對地觀測領(lǐng)域,以災害監(jiān)測星座-3為代表的新一代光學遙感成像衛(wèi)星系統(tǒng)相繼入軌,新興商業(yè)遙感公司延續(xù)發(fā)展活力,同時商業(yè)對地觀測市場細分趨勢進一步顯現(xiàn),除天空盒子成像公司、行星實驗室公司等光學遙感初創(chuàng)公司外,國外又涌現(xiàn)出斯派爾公司、地理光學公司(GeoOptics)等商業(yè)氣象小衛(wèi)星公司;在通信廣播領(lǐng)域,低軌移動通信星座繼續(xù)升級換代,寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入星座成為新的發(fā)展熱潮,超大規(guī)模星座項目相繼涌現(xiàn);在技術(shù)試驗方面,小衛(wèi)星繼續(xù)發(fā)揮航天技術(shù)創(chuàng)新“橋頭堡”作用,各類創(chuàng)新概念和技術(shù)層出不窮,推動航天前沿技術(shù)不斷在軌飛行驗證。
遙感衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展持續(xù)加速,新興商業(yè)氣象星座發(fā)射入軌
(1)美國商業(yè)遙感公司擴大在軌星座規(guī)模,開始發(fā)展數(shù)據(jù)應用業(yè)務
2015年,隨著業(yè)務衛(wèi)星逐步邁入穩(wěn)定運行階段,天空盒子成像公司、行星實驗室公司等開始謀劃后續(xù)衛(wèi)星發(fā)射任務,聚焦擴大星座規(guī)模,推動地面數(shù)據(jù)處理和衛(wèi)星應用業(yè)務,力圖實現(xiàn)從“建星座”向“賣服務”的業(yè)務延伸。
行星實驗室公司再獲高額融資,將補充發(fā)射百余顆衛(wèi)星,發(fā)展衛(wèi)星應用能力。2015年1月20日,該公司獲得9500萬美元投資,使得其融資總額達到1.6億美元,新獲得的資金將用于“擴大運營,發(fā)展銷售與市場營銷,并提高產(chǎn)業(yè)和應用服務能力”。2015 年3月初,行星實驗室公司透露,將在未來18個月內(nèi)再次發(fā)射100顆以上的“鴿群”衛(wèi)星進入低地球軌道(LEO)。2015年7月,行星實驗室公司與加拿大黑橋地理空間公司(BlackBridge)達成最終收購協(xié)議,行星實驗室公司將收購黑橋地理空間公司及其所擁有的“快眼”(RapidEye)星座。借助本次戰(zhàn)略性收購,行星實驗室公司獲得了超過100家的分銷商銷售網(wǎng)絡和遍及全球的用戶群體,以及“快眼”星座獲取的全球圖像海量存檔數(shù)據(jù),進一步拓寬了其數(shù)據(jù)銷售渠道和用戶群體,擴展了數(shù)據(jù)產(chǎn)品類型,提高了數(shù)據(jù)服務能力。
美國行星實驗室公司的“鴿群”星座3U立方體衛(wèi)星
天空盒子成像公司也更新了其后續(xù)星座發(fā)射計劃,并著手啟動第二代星座規(guī)劃事宜。2015年3月,該公司在參加2015全球衛(wèi)星大會時宣布,由勞拉空間系統(tǒng)公司(SS/L)為其研制的12顆“天空衛(wèi)星”(SkySat)將在未來2年內(nèi)全部發(fā)射入軌,其中2016年7月、9月和2017年初分別發(fā)射4顆、6顆和2顆。隨后,該公司高層宣布啟動第二代“天空衛(wèi)星”星座12顆衛(wèi)星的研制工作,并已向谷歌公司(Google)高層匯報,以期獲得相應的資金支持。
除行星實驗室公司和天空盒子成像公司兩家先行公司外,2015年美國多個初創(chuàng)公司也提出了新型遙感小衛(wèi)星星座計劃,繼續(xù)繁榮全球商業(yè)遙感市場。例如,黑天全球公司提出60星星座,單星50kg,設計壽命3年,450km軌道高度的地面分辨率為1m,星座計劃于2019年建設完畢,屆時可在90min內(nèi)獲得全球95%區(qū)域的圖像。天鷹航天公司(Aquila Space)與數(shù)字宇航公司(Astro Digital)兩家硅谷公司準備2016年開始發(fā)射由30顆衛(wèi)星組成的對地觀測星座—“陸地制圖”(Landmapper),該星座包括10顆廣覆蓋(BC)衛(wèi)星(地面分辨率22m)和20顆高清晰(HD)衛(wèi)星(地面分辨率2.5m)。
(2)美國對地觀測小衛(wèi)星應用逐步細分,新型商業(yè)氣象星座發(fā)射入軌
在需求牽引和技術(shù)驅(qū)動下,美國對地觀測小衛(wèi)星能力不斷提升,應用領(lǐng)域逐步細分,新型商業(yè)氣象微納衛(wèi)星星座不斷涌現(xiàn),并邁入實質(zhì)化建設階段。并且,美國國家海洋與大氣管理局(NOAA)將采購商業(yè)氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)作為其應對“諾阿”(NOAA)氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)斷檔的措施,這也提振了商業(yè)小衛(wèi)星公司進軍氣象領(lǐng)域的信心。美國斯派爾公司、地理光學公司等均提出了商業(yè)氣象衛(wèi)星星座計劃,面向美國政府和大眾市場提供商業(yè)氣象數(shù)據(jù)及相關(guān)服務。
斯派爾公司規(guī)劃部署“狐猴”星座,計劃提供全新的氣象預報服務。2015年1月29日,該公司宣布構(gòu)建由125顆3U立方體衛(wèi)星構(gòu)成的商業(yè)氣象衛(wèi)星星座,改善氣象預報準確性。斯派爾公司計劃從銷售衛(wèi)星氣象數(shù)據(jù)起步,后續(xù)發(fā)展基于氣象數(shù)據(jù)的增值服務。完成星座建設后,該公司會每隔6個月把該星座1/4的衛(wèi)星替換升級,以確保采用更先進的空間技術(shù)。2015年9月28日,斯派爾公司“狐猴”星座首批4顆衛(wèi)星成功發(fā)射入軌。該星座采用GPS無線電掩星測量的方式獲得氣象數(shù)據(jù)。由于采用3U立方體衛(wèi)星構(gòu)建星座,這使得其衛(wèi)星比其他公司規(guī)劃的商業(yè)氣象衛(wèi)星明顯偏小。
美國斯派爾公司3U立方體衛(wèi)星
地理光學公司推進“連續(xù)地球遙感觀測一致性倡議”(CICERO)星座建設。該星座是該公司提出的商業(yè)氣象小衛(wèi)星星座項目,由24顆小衛(wèi)星構(gòu)成,采用無線電掩星測量的方式提供商業(yè)氣象預報服務。該星座單星質(zhì)量低于100kg,計劃在地理光學公司完成融資的18個月后實現(xiàn)首次發(fā)射,一次發(fā)射6顆,分4次全部發(fā)射入軌。
(3)加拿大地球直播公司宣布構(gòu)建全球首個雙模式商業(yè)遙感星座
加拿大地球直播公司宣布構(gòu)建全球首個雙模式商業(yè)遙感星座,包括8顆多光譜成像衛(wèi)星和8顆合成孔徑雷達衛(wèi)星,星座預計于2019-2020年間發(fā)射入軌,衛(wèi)星分辨率最高達0.5m。該公司低軌星座的16顆衛(wèi)星將分布在2個軌道面,每個軌道面由4個衛(wèi)星對組成,每個衛(wèi)星對包括1顆多光譜成像衛(wèi)星和1顆合成孔徑雷達衛(wèi)星。這種軌道設計能保證星座同時滿足全球覆蓋和對中緯度地區(qū)高頻率重訪。其中,多光譜成像衛(wèi)星具有視頻和推掃成像2種工作模式,合成孔徑雷達衛(wèi)星具有S和L兩種工作頻段。多種技術(shù)體制混編構(gòu)成星座,使得地球直播公司具有無以匹敵的衛(wèi)星遙感能力,包括光學與合成孔徑雷達數(shù)據(jù)融合、全天候成像等。同期,地球直播公司以7640萬歐元的價格完成對西班牙德莫斯航天公司(Deimos Space)下屬子公司—德莫斯成像公司(Deimos Imaging)的收購。地球直播公司通過此次收購,不僅擁有了德莫斯-1、2(Deimos-1、2)衛(wèi)星的運營權(quán),還獲得了與此相關(guān)的衛(wèi)星圖像采集、存儲、處理、分析、分發(fā)和銷售許可能力,完善了地球直播公司在數(shù)據(jù)分布、Web平臺開發(fā)以及自主衛(wèi)星星座建設方面的戰(zhàn)略布局。
(4)新加坡發(fā)射首顆商業(yè)遙感衛(wèi)星,拉美地區(qū)最高分辨率衛(wèi)星完成組裝
在世界主流航天國家之外,其他國家或地區(qū)也借助小衛(wèi)星不斷增強自身對地觀測能力。2015年,新加坡發(fā)射了本國首顆商業(yè)遙感衛(wèi)星,拉美地區(qū)分辨率最高的遙感衛(wèi)星秘魯衛(wèi)星-1(PeruSat-1)完成整星組裝工作。
12月16日,新加坡首顆商業(yè)遙感成像衛(wèi)星完美-1搭乘印度火箭成功發(fā)射進入高550km的LEO軌道。該衛(wèi)星由新加坡技術(shù)工程有限公司(ST Engineering)制造,這也是新加坡本土制造的首顆商業(yè)衛(wèi)星。衛(wèi)星單星質(zhì)量400kg,設計壽命5年,具有±45°側(cè)擺能力,地面分辨率1m,幅寬12km。衛(wèi)星運行在傾角10°~15°的近赤道軌道,平均重訪周期為12~16h,具有多點成像、區(qū)域成像和條帶成像3種工作模式。
12月15日,歐洲空客防務與航天公司(ADS)對外宣布完成秘魯衛(wèi)星-1組裝工作,后續(xù)將進入整星測試階段,并計劃于2016年中期發(fā)射入軌。秘魯衛(wèi)星-1使用了新型的天體平臺-S(AstroBus-S)敏捷型平臺和碳化硅光學成像系統(tǒng),衛(wèi)星地面分辨率0.7m,設計壽命10年。該衛(wèi)星是迄今為止拉美地區(qū)技術(shù)性能最先進的光學遙感衛(wèi)星。
新加坡完美-1衛(wèi)星成像模式
歐洲空客防務與航天公司為秘魯研制的秘魯衛(wèi)星-1
商用低軌通信星座迎來新一輪發(fā)展熱潮,軍用通信納衛(wèi)星繼續(xù)在軌演示驗證
2015年,全球通信小衛(wèi)星蓬勃發(fā)展,商業(yè)領(lǐng)域涌現(xiàn)出多個聚焦寬帶互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的星座計劃,低軌通信星座迎來新一輪發(fā)展熱潮;軍事領(lǐng)域繼續(xù)推進納衛(wèi)星能力在軌驗證,不斷發(fā)展面向戰(zhàn)術(shù)應用的低成本、快速響應作戰(zhàn)能力。
美國“第二代軌道通信”衛(wèi)星在軌飛行示意圖
美國軌道通信公司11顆“第二代軌道通信”(OG-2)衛(wèi)星成功發(fā)射入軌,標志著該星座完成更新?lián)Q代,開始向全球用戶提供機器到機器(M2M)的通信服務和船只自動識別系統(tǒng)(AIS)服務。一網(wǎng)公司授出全球迄今最大商業(yè)衛(wèi)星制造訂單,低軌寬帶互聯(lián)網(wǎng)星座開啟建設序幕。6月22日,一網(wǎng)公司與空客防務與航天公司簽訂衛(wèi)星制造合同,雙方協(xié)議組建一家合資企業(yè)建造900顆互聯(lián)網(wǎng)廣播衛(wèi)星,該星座計劃于2018年開始發(fā)射。為了滿足一網(wǎng)公司超大規(guī)模星座的研制進度要求,空客防務與航天公司將擴大衛(wèi)星制造的規(guī)模,從而實現(xiàn)每天4顆衛(wèi)星的制造要求。
美國空間與導彈防御司令部納衛(wèi)星計劃-3衛(wèi)星結(jié)構(gòu)圖
受美國國防部“作戰(zhàn)響應空間”(ORS)理念驅(qū)動,美國各軍兵種相繼啟動多項面向戰(zhàn)術(shù)應用的微納衛(wèi)星創(chuàng)新計劃,其中以美國陸軍的戰(zhàn)術(shù)通信納衛(wèi)星項目發(fā)展最為突出。繼“空間與導彈防御司令部-作戰(zhàn)納衛(wèi)星效果”(SMDC-ONE)計劃完成初始能力驗證后,美國陸軍于2015年10月發(fā)射了3顆“空間與導彈防御司令部-作戰(zhàn)納衛(wèi)星效果”的升級版納衛(wèi)星——空間與導彈防御司令部納衛(wèi)星計劃-3。該衛(wèi)星是3U立方體衛(wèi)星,單星成本50萬美元,提供數(shù)據(jù)滲漏和超視距通信服務。其數(shù)據(jù)率是“空間與導彈防御司令部-作戰(zhàn)納衛(wèi)星效果”的5倍,并增加了在軌推進能力,使得該衛(wèi)星具備了保持星座構(gòu)型的能力,能夠更好地為美軍戰(zhàn)區(qū)提供應急通信服務。
此外,俄羅斯也發(fā)射了6顆低軌通信小衛(wèi)星,分別是3顆軍用箭-3M衛(wèi)星和3顆民用“信使”衛(wèi)星,繼續(xù)維持其低軌存儲轉(zhuǎn)發(fā)星座能力。
“鳳凰”計劃關(guān)鍵技術(shù)開始在軌驗證,“細胞衛(wèi)星”成功實現(xiàn)首飛
2015年,美國國防高級研究計劃局(DARPA)“鳳凰”(Phoenix)計劃開始由在軌維修向在軌制造任務擴展,并成功完成“細胞衛(wèi)星”(Satlets)關(guān)鍵技術(shù)首次在軌飛行驗證。
2 0 1 5年1 2月6日,美國諾瓦克斯公司(NovaWurks)研制的“細胞衛(wèi)星初始任務驗證與經(jīng)驗”(SIMPL)衛(wèi)星成功發(fā)射入軌。該衛(wèi)星又名“高度集成衛(wèi)星”(HiSat),由6顆基本單元的“細胞衛(wèi)星”拼接而成。“細胞衛(wèi)星”是美國國防高級研究計劃局“鳳凰”計劃的三大關(guān)鍵技術(shù)之一,單星質(zhì)量約6kg,為20cm×20cm×10cm長方體構(gòu)型,可提供電源、推進、導航、數(shù)據(jù)處理等航天器的基本功能。從理論上來說,“細胞衛(wèi)星”搭配相應的載荷可構(gòu)成任何類型的衛(wèi)星。“細胞衛(wèi)星初始任務驗證與經(jīng)驗”衛(wèi)星總質(zhì)量約50kg,是“細胞衛(wèi)星”首次在軌飛行驗證,這標志著美國國防高級研究計劃局“鳳凰”計劃關(guān)鍵技術(shù)已邁入實質(zhì)性驗證階段。在此之前的4月,美國諾瓦克斯公司對外宣布,計劃于2016年秋季完成名為有效載荷測試平臺任務-2(Payload Test Bed Mission-2)的第二次“細胞衛(wèi)星”發(fā)射任務,屆時將由若干“細胞衛(wèi)星”拼接并安裝光學或通信載荷,載荷安裝完成后,質(zhì)量將達到100~150kg。隨著“細胞衛(wèi)星”不斷在軌飛行驗證,這種基于標準功能模塊的航天器在軌組裝與制造技術(shù)將成為未來航天發(fā)展的新范式。
在全球信息化浪潮持續(xù)加速和新一輪產(chǎn)業(yè)變革噴薄欲發(fā)的背景驅(qū)動下,公眾對衛(wèi)星應用服務的需求不斷增長。在此態(tài)勢下,航天產(chǎn)業(yè)與信息技術(shù)交織共融,政府預算與風投資本雙頻共振,大量互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在“長尾理論”驅(qū)動下紛紛進軍航天,使得全球掀起一股“新航天經(jīng)濟”發(fā)展浪潮,推動了全球小衛(wèi)星市場的繁榮。當前,小衛(wèi)星已成為全新發(fā)展前沿,其技術(shù)理念和商業(yè)模式更加強調(diào)開放和創(chuàng)新。隨著新興小衛(wèi)星星座逐步組網(wǎng)運行,將對全球航天發(fā)展和衛(wèi)星應用模式帶來更多影響,值得業(yè)界持續(xù)關(guān)注和矚目期待。