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石豪:“不得了”的一箭104星
關鍵字: 印度104星微型衛星遙感衛星商業發射盡管“鴿子”的性能在如今動輒0.5m級別分辨率的遙感衛星領域并不出彩,但它有兩點好——成本低,發射靈活。另外,雖然Planet Labs宣稱“鴿子”的預期壽命在3年左右,但考慮到同樣采取商業級元器件的立方星一般只有半年壽命,“鴿群”的頻繁更新就顯得尤為重要。Planet Labs公司的理念,就是一次向同一軌道發射大量“鴿子”衛星形成星團,而且要早打,多打。該公司CEO Will Marshall指出,他們更傾向于成本低10倍、成功率僅80%的發射載具,而非當前價格、成功率90%的火箭。
從上面“鴿群”軌道圖上我們可以看到,目前運行的“鴿群”主要有兩種軌道:傾角較低(在圖中曲線更平緩)的是從國際空間站上直接釋放的;傾角較高(在圖中曲線更陡峭)則是通過太陽同步軌道搭載發射的方式入軌,所采用的發射載具也是俄羅斯第聶伯火箭——即SS-18洲際彈道導彈,還有PSLV這類可靠性不佳但發射報價低的火箭。未來,Planet Labs還計劃與商業發射公司Rocket Lab合作,采用該公司全新研發的電子號復合材料火箭發射“鴿群”。
“鴿群”發射曾經歷過兩次失敗,共損失了34只“鴿子”,而通過很低的制造和發射成本與靈活的發射安排,損失在很大程度上被沖抵,這得益于“鴿子”的設計平臺——立方星。
立方星是一種微納衛星設計標準,以10cmX10cmX10cm為體積單位,稱作1U,大量采用成熟的商業級元器件,具備最基本的結構、姿態穩定、數據傳輸等功能,并可以根據用戶需要進行深度定制。“鴿子”的體積在10cmX10cmX34cm,屬于3U立方星的一種。
不同的立方星結構示意圖,依次為12U、6U、3U、2U和1U
立方星的發射很簡單,只需將立方星壓入帶有彈簧推板的釋放器P-POD,并將P-POD安置在火箭上面級,就能在主衛星分離后依次將立方星彈射到與主星相同的軌道中。由于立方星普遍無法安裝帶有壓力容器的推進裝置,它的發射被認為是相當安全的。這次的101顆立方星任務選用了25個Quadpack四星釋放器,每個釋放器能獨立釋放4個3U立方星。
Quadpack釋放器,可以看到內部的彈簧推板
此次印度火箭搭載的25個Quadpack排成一列
除了88只“鴿子”占用了整整22個Quadpack以外,還有8顆美國創業公司Spire研發的3U氣象衛星,利用GPS掩星技術對大氣數據進行分析,并進行氣象預報;一顆多國合作的智能結構3U驗證星;一顆以色列本·古里安大學的3U試驗衛星;一顆哈薩克斯坦法拉比國立大學的2U驗證星和一顆阿聯酋的1U立方星。
另外值得一提的是,我國的航天創新企業湖南天儀研究院與以色列合作研發的3U的微重力試驗衛星“陳家鏞一號”也在搭載之列,這樣101顆立方星總共300U,正好裝滿25個Quadpack釋放器。
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- 責任編輯:王宇波
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