分辨率可达1米!英国正开发一款新型快速低成本卫星
2015-10-12 09:55:00   来源:新华网
内容摘要
据报道,英国小型卫星制造商萨里卫星科技公司(SSTL)日前对外公布,该公司正致力于开发一款可快速建造,超低成本的新型卫星,以期占领相关市场。这颗卫星代号“硝酸甘油”,重量约80公斤,由SSTL公司在发射该公司的新型高分辨率对地成像卫星时利用火箭富余运载能力搭载发射。

据报道,英国小型卫星制造商萨里卫星科技公司(SSTL)近日对外公布了该公司在2015年7月份发射的一颗卫星的详细情况,而在当时该公司仅对外发布了非常有限的信息。

分辨率可达1米!英国正开发一款新型快速低成本卫星 科技世界网


这颗卫星代号“硝酸甘油”,重量约80公斤,由SSTL公司在发射该公司的新型高分辨率对地成像卫星时利用火箭富余运载能力搭载发射。根据最新披露的情况,这颗神秘卫星实际上是萨里公司研发的一款可快速建造,超低成本的新型卫星。

“硝酸甘油”卫星使用现成的商业相机和望远镜设备,可以拍摄录像并传回地球。它也可以获取静止图像,在这两种模式下其分辨率均可达到1.5米的水平。而在其运行高度下降到大约500公里时,其可以获得分辨率约1米的地面高清图像。

有关“硝酸甘油”卫星计划的相关消息是上周在巴黎召开的“世界卫星贸易周”会议举办期间对外宣布的。

萨里公司研发这款新型卫星的目的是为了能够在日常快速获取图像的低成本卫星市场上分得一杯羹。目前这一市场基本还完全由美国硅谷的公司所垄断,其中包括Skybox-Google公司以及Planet Labs。要满足用户的相关需求,则需要在轨道上部署多颗此类卫星。

此次萨里公司研制的“硝酸甘油1号”卫星的整个建造与测试过程仅花费大约6个月。

这颗卫星使用的相机与望远镜设备都是直接从商业购物网站上购买,口径达到25厘米。随后对这些设备进行升级改造,从而使其能够适应太空的严苛环境条件。这颗卫星还配备了尾部减速帆,从而可以在任务接近尾声时让卫星减速并脱离轨道。萨里公司表示,更多的“硝酸甘油”系列卫星目前正在开发之中。

目前确定的开发目标是将总量降低至50公斤,并将卫星的建造时间缩减到3个月内。这样一来也将可以大大降低成本,最终的目标是将整星成本降低到100万英镑以内。

萨里公司地球观测卫星主管路易斯·葛穆斯(Luis Gomes)表示:“当然,具体时间将取决于客户对卫星设备复杂度的不同要求。”他说:“这一卫星系列的主要作用是填补空缺并提供具有时效性的观测。现在有很多关于这类系统天花乱坠的宣传,声称它们可以实现任何任务。但这并不是事实,它们并不是万能的。然而在某些特定情况下,这类卫星可以成为其他更加强大卫星星座系统的可靠补充。”

萨里公司目前还尚未对外发布由这颗卫星拍摄的实际图像,其表示目前该公司正忙于开发自己的DMC3系列成像卫星星座,因此需要更多的时间与“硝酸甘油”卫星实现相互协调,在那之后才会对外发布正式的结果。

 

【深空探测可期】“嫦娥系列”卫星待发

中国月球探测工程领导小组高级顾问欧阳自远日前在2015年世界空间周科普报告会上介绍了“嫦娥系列”的最新进展。他还谈到中国深空探测的相关计划。

欧阳自远说,预计于2017年前后发射的“嫦娥五号”研制进展顺利,因有2014年探月工程三期再入返回飞行器服务舱成功开展在轨验证,科研人员更有把握。

分辨率可达1米!英国正开发一款新型快速低成本卫星 科技世界网


根据官方披露信息,“嫦娥五号”将实现中国开展航天活动以来的四个“第一次”:第一次在月球表面实现自动采样;第一次在没有发射场的情况下从月面起飞;第一次在40万公里外的月球轨道上进行一次无人对接;第一次用接近第二宇宙速度的高速返回地球。嫦娥五号还将采集约2公斤的样品带回地球。

“嫦娥三号”任务在2013年取得成功,其备份星“嫦娥四号”被赋予在2020年左右登陆月球背面的任务,如果成功将是人类首次。

欧阳自远说,为解决月球背面“看不见、摸不着、无法通信”的难题,将发射中继卫星。中继卫星将会飞至拉格朗日-2点(简称地月L2点),原因在于该点可同时观测到地球与月球,便于开展工作。此前有报道称,“嫦娥四号”的中继卫星将在2018年底前发射,并将在月球轨道上运行3年。

中国科学家对于地月L2点并不陌生,“嫦娥二号”、探月工程三期再入返回飞行器服务舱均曾环绕地月L2点。服务舱现已进入环月圆轨道,继续为“嫦娥五号”开展在轨验证试验。“嫦娥二号”则飞得更远,已成为一颗围绕太阳运行的人造小行星,预计将在2029年回到地球附近。

欧阳自远表示,将在基本完成无人月球探测后,进一步开展载人登月及建立月球基地,以便开发利用月球资源、能源和特殊环境。

“我们还应该飞得更远,去探测整个太阳系。”欧阳自远说,太阳系探测的主要科学问题包括探寻太阳系生命信息与系外行星、研究类地行星及太阳系演化、研究太阳和小天体活动对地球的灾害性影响、开发利用地外资源以及再造一个地球。

其中,中国火星探测计划有轨道器和火星车,计划采样返回。2014年,根据迄今为止最新鲜的火星岩石样品提森特(Tissint),中国科学家通过系统测定碳颗粒,发现火星有过生命的证据。

中国首次小行星深空探测任务计划依次对3颗对地球有潜在威胁的近地小行星进行探测。目前,“嫦娥二号”在2012年12月已与4179小行星交会,探明这颗可能将在2029年前后撞击地球的小行星的大小、形状及结构。接下来还将有伴飞探测、伴飞和附着探测。

此外,中国科学家还计划对金星、木卫二等进行探测。前者重在研究温室效应,后者希望探明冰层下50至80千米深的地下海洋会否存在原始的生命活动。

 

【太空垃圾】“撞晕”卫星

太空本是广袤无垠的空间,却由于人类活动频繁而日益拥挤。科学家们担心,数目庞大的太空垃圾威胁各种宇宙探索活动,可能令人类彻底失去地球同步卫星轨道。

分辨率可达1米!英国正开发一款新型快速低成本卫星 科技世界网


太空垃圾是人类空间活动产生的空间碎片,包括完成任务的火箭箭体、卫星本体、火箭的喷射物、在执行航天任务过程中的抛弃物、空间物体碰撞产生的碎块等等,是空间环境的主要污染源。空间碎片是航天器和卫星的“天敌”,即使轻微碰撞,也会造成重大损坏。一块仅有阿司匹林药片大的空间碎片也能将人造卫星撞成“残废”。

两年前,厄瓜多尔唯一一枚卫星“飞马座”就猝不及防撞上苏联火箭残骸,虽然没有脱离原先轨道,但太阳能电池板受损。厄瓜多尔航天局的官方微博客发布消息说,卫星天线“无法定向”,“围绕两根轴狂转””,被“撞晕”了。

自1957年第一颗人造卫星升空以来,人类已向太空发射了5000多颗各类航天器,其中很大一部分已成为太空垃圾在近地轨道上飘荡。目前,地面上能观测到并记录在案的空间碎片约有4000多万个,形成约3000吨太空垃圾,仍在逐年增加。可观测到的最大碎片与一辆公共汽车相当,最小的与一个垒球相当。

规避空间碎片几乎成为各种航天器、卫星和国际空间站的“规定动作”。国际空间站2014年多次调整飞行轨道和高度,最频繁时在3周内两次调整轨道,躲避空间碎片。

为避免遭到空间碎片的“袭击”,美国现有的航天飞机体积都较小,执行任务时飞行时间也大大减少,只有几天至十几天。即使这样,它们也曾多次因为躲避太空垃圾残片而改变了飞行姿态。

一旦遭太空垃圾撞击报废,航天器就变成新的太空垃圾。这种“自我繁殖”的特点严重污染地球同步卫星轨道。

俄罗斯联邦航天署署长弗拉基米尔·波波夫金介绍,目前地球同步轨道的太空垃圾污染非常严重。地球同步卫星轨道距地面约3.6万公里,在轨卫星相对于地面是静止的,通常属于通信卫星。鉴于现代卫星的功能复杂而高度集成,损失任何一颗卫星都会带来巨大问题。

在轨航天器与太空垃圾相撞的可能性正在增加。此前,航天器与1厘米见方的太空垃圾相撞的频率约为5年一次,现已提高到每1年半至2年一次。波波金夫警告,如果不解决太空垃圾问题,人类可能在未来20年内失去地球同步卫星轨道。

距地球2000公里的近地轨道情况也不容乐观。即使不再发射任何航天器,现有航天器老化、报废和毁坏也会导致太空垃圾“自我繁殖”。

美国国家航空航天局顾问唐纳德·凯斯勒早就提出著名的“凯斯勒症候群”概念。设想有一天近地轨道上的垃圾实在太多了,以至于人造卫星和航天器经常被撞击,由此产生更多的太空垃圾。最后,发射新的太空器都几近不可能,因为一发射上去就会被撞坏。

 

【太空交规】有必要制定

太空垃圾隐患巨大,各国都尝试解决,却没有立时可行的方案。

瑞士航天中心开展的清除太空垃圾计划希望通过技术手段“回收”太空垃圾,正在研发一种超快仿生手臂。按照该计划,把这种特制的机械手臂安装在卫星上,捕捉并回收航天器碎片,最后带着它们一起冲入大气层焚烧殆尽。这种机械手臂的特点是“超快”:能在0.05秒内抓住各种不规则形状的抛掷物。

这种太空垃圾清扫卫星预计需要3至5年时间达到实用水平,首颗卫星的研发及发射费用共计约1000万瑞士法郎(约合1092万美元)。

分辨率可达1米!英国正开发一款新型快速低成本卫星 科技世界网


近年来发射升空的微型卫星也为治理太空垃圾提供了新思路。这类微型卫星是“立方体卫星”家族成员,单元尺寸为长、宽、高各10厘米,每个单元质量不超过1.33千克,能够有效缓解太空的拥堵情况。

要真正解决太空垃圾难题,不仅要求助于技术手段,还需要国际社会协同合作,制定统一太空“交规”。中国政协委员、航天专家叶培建院士认为,除了进行碎片防护、防止太空垃圾导致的碰撞,还应协同各国进行轨道位置的合理有效分配。

他说,随着空间飞行器的增多,轨道位置的分配问题日渐受人关注。一个空间的轨道位置,尤其是地球同步卫星轨道,其实非常有限,需要“国际上进行合作”按需求和可能优化,有必要考虑如何用好当前看来“不太好的轨道位置”,开源节流。

为解决太空垃圾难题,目前国际组织订立了几项原则。具体包括:飞行器寿终正寝后,有能力离轨即离开有用轨道,到没用的地方去;对已编号的全部碎片,要进行全程跟踪,目的是让航天飞机、空间站、卫星对较大碎片进行避让;在飞行器设计的时候,应考虑如何针对小碎片碰撞进行有效防护等问题。(欢迎转载,转载请注明来源自科技世界网)

 

 

相关新闻:

俄罗斯生物卫星已进入轨道 载有多种动物与植物

中国成功发射“高分九号”卫星 地面分辨率达亚米级

纳米卫星:基于纳米技术的“星球大战”悄然拉开帷幕