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从SpaceX共乘卫星 观察DARPA太空技术发展
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发布时间:
2022/2/17
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2022年1月24日,SpaceX卫星共乘火箭Transporter-1破纪录地将143颗卫星透过共乘计画飞入地球轨道中,其中最引人注意的是美军太空技术和酬载,包括卫星元件、太空雷射通讯和遥测、及卫星追踪技术。
卫星新元件:姿态控制系统及反动轮
Blue Canyon公司提供布署新的卫星元件并计画将其纳入国防高等研究计划署 (DARPA)的卫星。目前隶属于雷神技术公司(Raytheon)的Blue Canyon正在为DARPA的Blackjack低地卫星星座生产太空船。新元件包括能够改善卫星性能的姿态控制系统(attitude control system)和反动轮(reaction wheel)。
卫星间链路光通信技术
光学卫星间链路(optical inter-satellite links)利用光通信技术在卫星间链路,便于将大量资料传至其他卫星及地面站。
德国的Tesat-Spacecom公司提供雷射通讯酬载(即光学卫星间链路),该链路使卫星能向其他卫星和地面站传递大量资料。Tesat-Spacecom公司将一个雷射通讯终端机送入轨道,声称这是业内最小的雷射通讯终端机,重量不到一磅。该公司计画对光学通讯酬载进行长达两年的测试,并进行实验,以建立一个全球太空和地面节点网络的实验。虽然,并未透露这些终端机的客户,但Tesat目前提供光学卫星间链路给美国公司,供他们建设低地轨道星座。
美国国防部航天发展局(Space Development Agency)计画在未来几年内部署的低地轨道卫星群的轻型雷射通讯终端机,尤感兴趣。DARPA和SDA希望透过Transporter-1上发射两颗光学卫星间链路上的立方卫星(cubesat),但这2颗卫星在酬载处理时,意外受到损坏,因此SDA还有143颗卫星在低地轨道卫星座上。
SpaceX这次发射任务,还乘载10颗自家配有雷射链路的Starlink互联网卫星。美国军方计画使用Starlink来连接飞机和其他平台,光学卫星间链路是首选,因为它们比传统的无线电频率通讯更具网络安全性。
这次火箭酬载占最多的卫星
这次在Transporter-1火箭酬载占最多的卫星,以Planet公司的成像卫星、Capella Space和Iceye公司的雷达成像卫星,还有HawkEye 360的射频测绘卫星(radio-frequency mapping satellites)。
卫星追踪(satellite tracking)技术
目前,由美国军方充当太空交通管制员。美国太空司令部的第18太空控制中队(18th Space Control Squadron)监测卫星和太空碎片的距离,并在space-track.org上公布其位置。SpaceX此次发射的小型卫星数量再创纪录,包括来自24个不同拥有者和运营商的卫星,其中大部分来自美国;由于轨道愈趋拥挤,这也引起了人们对太空交通管理的关注。
新创公司Kayhan Spac开发云端软件,帮助军事和商业卫星运营商演练,以避免卫星在太空中碰撞。目前该公司已收到美国空军的两份小型企业创新研究合约,进行卫星追踪工作。Kayhan Spac也表示,很难精确掌握像立方卫星这样小物体的位置。但随着卫星发射愈趋频繁,美国政府第18太空控制中队及民间组织需要更好的工具才能管理这样拥挤的现象,避免代价高昂的事故发生。
Blue Canyon公司背景:
Blue Canyon公司是雷神技术公司的全资子公司,提供多样化的创新、可靠和价格实惠的飞行器组合,为新太空经济完成多元的任务和技术,减少进入太空的障碍。该公司目前支援90多个飞行器并支持近50个特殊任务,这些飞行器都在其位于美国科罗拉多州拉法叶的工厂生产。BCT为美国空军、NASA和DARPA提供任务支援,并为成功前往火星的第一颗立方卫星提供了姿态控制系统。
注解[SpaceX小型火箭共乘计划]
SpaceX小型火箭共乘计划,每颗200公斤小卫星基本收费200万美元,超过每公斤额外增加5,000美元。从2020年3月开始,每月至少提供一次共乘发射机会,也提供小型卫星公司付费搭顺风车的机会。
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美国政府积极布署太空军事国防力量,找来Kayhan Spac、Blue Canyon发展软硬件。