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编辑整理 | 《卫星与网络》
2021年7月1日03时31分,美国太空探索技术(SpaceX)公司在卡纳维拉尔角天军基地使用“猎鹰”9-1.2型运载火箭成功执行代号为“运输者”2的小卫星拼单发射任务,利用三个卫星部署器将93个有效载荷送入525公里的一条太阳同步轨道。
图1 发射实景图
此次任务利用Shperpa-FX2部署器将Lynk-06、Hawk-3A/3B/3C、Astrocast-0106~0110、Lemer-2142~144、Painani-2、SpaceBee-112~123等25颗卫星成功定轨;利用Sherpa-LTE1部署器将Tenzing、Shasta、ARTHUR-1、FaradayPhoenix、KSF-1A/1B/1C/1D、Lemur-2145、Tiger-2等10颗卫星成功定轨;利用ION-SCV003部署器将NAPA-2、Spartan、Neptuno、W-Cube、Ghalib、QMR-KWT等6颗卫星成功定轨;另外52颗通过火箭发射入轨。
三个卫星部署器中,Shperpa-FX2和Sherpa-LTE1与1月24日使用的Shperpa-FX1一样,由意大利太空飞行公司开发,本身也携带了一些载荷,以开展相关科学技术试验,具体信息未知;ION-SCV003除了承担卫星部署任务外,后续还要开展意大利LaserCube恒星项目、D-Orbit公司的星云测试项目、智能识别洪水项目、脱轨测试项目、模拟与外星人信息交流项目。
图2 卫星部署器示意图:Shperpa-FX(左),Sherpa-LTE1(右)
因此,本次发射任务共有96个航天器入轨。
1)~3)“星链”卫星:自2019年5月组网发射启动以来,太空探索公司迄今已通过29次组网专项发射任务将1725颗“星链”卫星送入轨道。另外,该公司还借其1月底的首次自营拼单发射任务和本次拼单任务把13颗“星链”部署到极地轨道。加上2018年初发射的2颗“丁丁”原型卫星,已发射“星链”卫星总数为1740颗。
4)Umbra-SAR2001卫星:美国本布拉实验室正在组建的合成孔径雷达卫星星座的首星,重约50kg,配备X波段合成孔径雷达,具备在16km2区域内以25cm分辨率快速拍摄图像信息的能力。一种采用相对较低功率采集高质量图像的天线技术被应用于卫星。
图3 Umbra-SAR 2001卫星展开图
5)~6)YAM-2/3卫星:美国LoftOrbary公司设计的微型卫星,主要为不同客户运送各类有效载荷同时开展相关技术试验,重约80kg,YAM-2卫星上搭载了各组织/国家的高光谱成像仪、物联网射频装置、技术演示系统、加密密匙存储器等五种载荷;YAM-3卫星搭载了各组织/国家的光学成像传感器、物联网射频装置、自动驾驶系统、VanZyl-1成像仪、RGB成像传感器五种载荷。
图4 YAM-3卫星示意图
7)~10)NewSat-19~22卫星:阿根廷SatellogicS.A公司正在组建的对地观测卫星星座中的4颗,星座中卫星均为51cm×57cm×82cm大小,重约37.5kg,设计寿命3-4年,配备可见光和红外成像系统,成像分辨率在1m左右,同时搭载超高频应答器。
11)~14)ICEYE-X11~X14卫星:芬兰ICEYE初创公司正在组建的雷达成像卫星星座,旨在提供近乎实时的SAR图像。卫星携带紧凑而高效的合成孔径传感器,可最大限度地穿透云层,运行于574km×595km、97.7°的太阳同步轨道。
图5 ICEYE-X10卫星示意图
15)TUBIN卫星:德国柏林大学建造的纳米科学技术试验卫星,设计寿命1年,重约17kg,主要用于测试热红外地球观测有效载荷。
图6 TUBIN卫星示意图
16)~17)Mandrake-2A/2B卫星:美国国防部高级研究计划局(DARPA)的两颗技术试验卫星,载有宽带光纤链路系统,主要针对“黑杰克”计划下开展星间通信技术试验。
图7 Mandrake卫星示意图
18)Capella-5卫星:美国卡佩拉空间公司正在组建的SAR雷达成像卫星星座的第5颗,携带X波段合成孔径雷达,分辨率0.5m。该星座计划建设规模30颗,旨在为美空军提供SAR数据,以提供国外威胁的预测情报。
19)GNOMES-2卫星:美国蓝色起源技术公司正在建设的气象卫星星座的其中一颗,重约30公斤,运行于650km左右的太阳同步轨道,载有全球定位系统无线电掩星有效载荷。该星座拟由约20颗卫星组网,将通过测量大气对GPS、GLONASS、“伽利略”和“北斗”导航卫星信号的影响来获取天气预报、气候研究和空间天气监测用的无线电掩星数据。
20)~21)LINCS-1/2卫星:美国国防部建造的两颗12U科学技术试验卫星,载有激光通信终端,太空发展局将用来验证卫星光学交叉链路、卫星与MQ-9无人机之间的通信技术。
图8 LINCS卫星示意图
22)PACE-1卫星:美国NASA建造的6U科学技术试验卫星。
图9 PACE-1卫星示意图
23)TROPICSPathfinder卫星:美国蓝色起源公司拟建设的气象卫星星座的首颗3U立方体卫星,设计寿命1年、重约4kg,运行于600km×600km、30°的近地轨道。该星座计划由7颗3U立方体卫星组成,载有微波光谱仪、辐射计等设备,具备平均30分钟的重访率,能够高效监测全球降雨量、温度和湿度变化。
24)AtlaCom-1卫星:立陶宛6U科学技术试验卫星,运行于太阳同步轨道。
25)EG-3卫星:也称Tyvak-0173卫星,美国回声星通信公司正在组建S波段物联网卫星星座的第3颗,6U立方体卫星,拟建设规模在28颗左右,用于在全球范围内提供窄带数据服务,包括机器对机器和物联网通信。
26)Centauri-4卫星:也称Tyvak-0211卫星,澳大利亚空间技术公司正在组建的物联网卫星第4颗,6U立方体卫星,重量不超过10kg,拟建设规模为140颗,用于能源、公用事业和资源行业。
27)~32)Lemur-2140~145卫星:美国顶尖公司正在组建的3U立方星气象/电子侦察卫星星座中的两颗,每颗卫星重约4kg,主要携带两种有效载荷:GPS无线电掩星测量有效载荷和跟踪船舶用的AIS接收器。该星座主要用于监测船只、飞机和天气。从第78颗开始,卫星增加了AirSafeASD-B有效载荷来跟踪飞机。GPS无线电掩星测量有效载荷能够实时测量GPS卫星信号,可根据信号受大气层影响的数值变化非常精确地计算出温度、压力和湿度廓线;AIS接收器能够接收AIS信号以跟踪世界各地的船只。
33)~68)SpaceBee-88~115卫星:美国蜂群技术公司正在建设的微小卫星星座,由150颗0.25U立方体卫星组成,每颗为0.25U立方星,重约0.25kg,主要用于卫星通信和数据中继。
69)Lynk-06卫星:美国LynkGolbal Inc公司的试验性通信卫星,用于测试与标准手机终端的通信技术。
图10 Lynk-06卫星示意图
70)~72)Hawk-3A/3B/3C卫星:美国Hawk360公司正在建设的射频信号监测与定位卫星星座的其中3颗。该卫星星座计划部署18颗卫星,开展频谱测绘以及射频和雷达信号定位、应急位置指示等业务。整个系统分为6个3星编队,每个编队可独立工作,且编队中的卫星距离保持在120~250km;部署轨道采用高575km的太阳同步轨道;单颗卫星的发射质量为15kg左右,尺寸为40cm×27cm×20cm;可监测的信号频率为144MHz~6GHz,覆盖甚高频(VHF)、特高频(UHF,300MHz~1GHz),以及L、S频段和部分C频段,未来可扩展到Ku频段。
73)~77)Astrocast-0106~0110卫星:瑞士Astrocast公司正在建设的物联网卫星星座的其中5颗。该星座规划由64颗近地轨道3U立方体卫星组成,各星重约4kg,覆盖全球的纳卫星网络,主要用于物联网低带宽数据传输,特别适用于远程监视和控制,并可无线升级卫星通信网络。Astrocast希望能够提供一种价格合理的全球卫星物联网连接。星座网络特点有:
100%全球覆盖,包括偏远地区;
利用LEO卫星网络实现低延迟性能;
双向通信;
采用L波段和S波段;
与空中客车公司合作设计了一种比信用卡还小的通信模块;
提供了256位加密以及多级安全;
通过Web应用实现资产监视和计划订阅。
78)Painani-2卫星:墨西哥国防部的科学技术试验卫星,具体信息不详。此前,Painani-1卫星于2019年6月29日由电子运载火箭发射入轨,其为3U立方体卫星、重约3.3kg,搭载了四个小型低分辨率相机作为技术试验设备。
79)Tenzing卫星:美国AstroDigital公司的科学技术试验卫星,重约35kg、设计寿命5年,用于演示快速连接流体传输接口的试验,以评估未来避免碰撞、航天器处置活动以及未来交会、近距离作战和对接的机动能力。
80)Shasta卫星:美国AstroDigital公司的科学技术试验卫星,34cm×34cm×49cm,重约22.5kg,上部结构由6块铝制等轴网外板组成,用于演示高光谱成像有效载荷试验。
81)ARTHUR-1卫星:比利时12U立方体科学技术试验卫星,重约20kg,主要目的是为了验证利用光学前端提供5m轨道分辨率以降低飞行风险的技术。重点测试:卫星各子系统、通信系统、推进系统、姿态和轨道控制系统及软件、图像数据传输能力。
图11 ARTHUR-1卫星实物图
82)FaradayPhoenix卫星:英国6U立方体科学技术试验卫星,为多个用户的多项科学技术试验提供运行平台。
83)~86)KSF-1A/1B/1C/1D卫星:卢森堡6U电子侦察卫星,用于侦察任务,对海上无线电进行地理定位,以保卫边境、保护资产和拯救生命。
图12 KSF-1卫星示意图
87)Tiger-2卫星:卢森堡6U立方体物联网卫星,是OQTechnology公司不断增长的近地轨道纳米卫星星座的新成员,该星座计划使用5G向非洲、中东、亚洲和拉丁美洲提供基本的商业物联网和M2M服务。
图13 Tiger-2卫星实物图
88)NAPA-2卫星:泰国6U立方体对地观测卫星,载有GECKO成像仪,在近地轨道能够实现RGB成像,地面采样距离为39m;另外带有次级载荷TriScape-100成像仪,地面采样距离为5m。
89)Spartan卫星:保加利亚6U立方体科学技术试验卫星,能够为多个商家提供技术演示和商业项目,共享服务包括卫星及载荷的集成、验证和测试、发射和操作等。
图14 Spartan卫星示意图
90)Neptuno卫星:西班牙3U立方体对地观测卫星,用于监视检测潜在的犯罪行为模式,其包含3D打印、人工智能、智能传感和新材料等创新技术。
图15 Neptuno卫星实物图
91)W-Cube卫星:芬兰3U立方体科学技术试验卫星,载有两个无线电信标,用于研究极高频W波段无线电波在电离层和高层大气中的传播问题。
图16 W-Cube卫星实物图
92)Ghalib卫星:阿联酋2U立方体科学技术试验卫星,重约2kg,载有无线电接收器和高清相机,用于演示持续跟踪大型鸟类和野生动物迁徙的技术能力。
图17 Ghalib卫星实物图
93)QMR-KWT卫星:科威特1U立方体科学技术试验卫星(本国第一颗卫星),重约1kg,用于向学生演示卫星通信技术。
图18 QMR-KWT卫星示意图
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