超低軌衛(wèi)星公司獲美軍青睞,原因何在?
據(jù)美國(guó)福布斯新聞網(wǎng)8月28日?qǐng)?bào)道,8月早些時(shí)候,一家位于舊金山的小型創(chuàng)業(yè)公司“超級(jí)地球觀測(cè)者”,宣布贏得美國(guó)空軍AFWERX創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)合同,美國(guó)空軍將支持該公司小型超低軌道光學(xué)成像衛(wèi)星的設(shè)計(jì)工作。這可能預(yù)示著一個(gè)新的趨勢(shì),美國(guó)空軍更加青睞超近地軌道的小型衛(wèi)星。
美媒稱,超低軌衛(wèi)星的軍事優(yōu)勢(shì)之一是可以看得更加清楚?!俺?jí)地球觀測(cè)者”公司研發(fā)的“魔鬼魚(yú)”可以在距離地表250公里的超低軌道運(yùn)行,可以大大提高星載光學(xué)傳感器的分辨率、輻射性能和地理空間精度,還可以減少衛(wèi)星所需的有效載荷大小,從而降低衛(wèi)星運(yùn)行成本。由此產(chǎn)生的邊際效益是,在同等投入情況下,美國(guó)空軍可以購(gòu)買數(shù)量更多、性能更強(qiáng)的超低軌衛(wèi)星。
開(kāi)發(fā)超低軌衛(wèi)星的另外一個(gè)優(yōu)勢(shì),是可以避開(kāi)近地軌道的“擁堵”問(wèn)題。按照美國(guó)SpaceX等公司的星鏈組網(wǎng)發(fā)射規(guī)劃,未來(lái)每年將發(fā)射成百上千顆小型衛(wèi)星,到2025年時(shí),每年送入太空的人造衛(wèi)星將超過(guò)1100顆。這些在近地軌道密集運(yùn)行的小型衛(wèi)星,不僅增加了衛(wèi)星相互碰撞的風(fēng)險(xiǎn),而且還會(huì)在高軌道和地球之間形成阻隔,干擾戰(zhàn)略級(jí)別軍用衛(wèi)星的感知能力。相比之下,“魔鬼魚(yú)”這樣的超低軌道衛(wèi)星則不受這些影響。
美媒稱,“魔鬼魚(yú)”光學(xué)成像衛(wèi)星重約400磅,長(zhǎng)8英尺,號(hào)稱航天器中的“公交車”。這種形狀有助于減少超低軌道的空氣阻力?!俺?jí)地球觀測(cè)者”公司計(jì)劃在今年造出原型衛(wèi)星,最終發(fā)射30顆同等大小的衛(wèi)星,在超低軌道完成衛(wèi)星組網(wǎng),為軍隊(duì)、政府和民間用戶提供高度準(zhǔn)確、及時(shí)的衛(wèi)星圖像。
該公司創(chuàng)始人保羅·史密斯介紹,“魔鬼魚(yú)”的優(yōu)勢(shì)之一是超低軌道運(yùn)行,能夠以相當(dāng)?shù)偷膬r(jià)格在太空組成星座。美國(guó)太空與導(dǎo)彈系統(tǒng)中心空軍研究實(shí)驗(yàn)室看好該項(xiàng)目的另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于,“魔鬼魚(yú)”可以向美國(guó)空軍、陸軍提供近乎實(shí)時(shí)的衛(wèi)星圖像,可以在幾分鐘之內(nèi)將衛(wèi)星成像傳輸給地面站或移動(dòng)用戶。一方面,超低軌道縮短了傳輸延時(shí),另一方面,該公司計(jì)劃在衛(wèi)星成像后使用邊緣計(jì)算方法,把處理好的成像數(shù)據(jù)直接傳輸給軍地用戶。
按照概念設(shè)想,“魔鬼魚(yú)”衛(wèi)星將通過(guò)26.5GHz至40GHz的Ka頻段,把衛(wèi)星圖像直接發(fā)送給美國(guó)陸軍的TITAN戰(zhàn)術(shù)情報(bào)目標(biāo)獲取站、美國(guó)空軍AMBS機(jī)載先進(jìn)戰(zhàn)斗管理系統(tǒng),這樣做的好處是,可以跳過(guò)傳統(tǒng)的衛(wèi)星地面站分析處理環(huán)節(jié),直接把高精度衛(wèi)星成像傳給美軍相關(guān)戰(zhàn)術(shù)單位,滿足了美軍更快獲得衛(wèi)星成像數(shù)據(jù)支持的基本需求。這也是美國(guó)空軍希望測(cè)試該衛(wèi)星系統(tǒng)的重要誘因。
21ic家了解到,不同應(yīng)用中需要發(fā)射不同高度的衛(wèi)星。在導(dǎo)航系統(tǒng)中,美國(guó)的GPS衛(wèi)星,共有24顆,平均軌道高度2.02萬(wàn)千米。中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),有5顆地球靜止軌道衛(wèi)星和30顆中高軌道衛(wèi)星組成,其中30顆中高軌道衛(wèi)星高度為2.13-2.15萬(wàn)千米。這些都屬于中高軌道衛(wèi)星。最近興起的馬斯克的星鏈星座系統(tǒng),其衛(wèi)星高度處在340千米到1300千米區(qū)間,屬于近地軌道衛(wèi)星,而“超級(jí)地球觀測(cè)者”公司的衛(wèi)星則更低,屬于超低軌衛(wèi)星。