[技術前沿]商業(yè)極低地球軌道衛(wèi)星
第一顆商業(yè)極低地球軌道衛(wèi)星可能會在12月底前發(fā)射，這取決于中國航天科工集團公司（CASIC）和EOI Space的進展情況。兩家公司都聲稱，他們正在引領一個超視距的想法，該想法將使衛(wèi)星比今天快速增長的近地軌道（LEO）衛(wèi)星星座更近地。
AOES MEDIALAB/ESA
VLEO指的是大約100公里到300或400公里之間的軌道（確切的范圍取決于你問誰），而LEO則從大約300或400千米開始，延伸到2000千米。VLEO中的第一顆衛(wèi)星是20世紀60年代和70年代短命的美國間諜衛(wèi)星，它們丟棄了膠片有效載荷，用于飛機的半空中捕獲。很可能他們的后代仍在研究VLEO。
除此之外，歐洲航天局（ESA）于2009年至2013年在VLEO中運行了一顆衛(wèi)星，日本宇宙航空研究開發(fā)組織（JAXA）的超低空試驗衛(wèi)星在2017年創(chuàng)下了最低軌道記錄，歐盟在2021年和2022年發(fā)射了9個月的VLEO技術試驗臺。然而，直到現(xiàn)在，還沒有企業(yè)押注衛(wèi)星的未來將包括非常低的軌道飛行器。
“We are convinced that this part of space will be very important in the near future, for scientific applications and also for commercial applications.”
—Stefanos Fasoulas, University of Stuttgart
英國布里斯托Thales Alenia Space公司的項目經理Stephen Mellor表示：“電信行業(yè)對VLEO非常感興趣，尤其是它的低延遲特點。”Mellor參與了一項研究，該研究發(fā)現(xiàn)了在約250公里軌道上運行電信衛(wèi)星的優(yōu)勢。他說：“你需要數千顆衛(wèi)星，幾年前這可能很荒謬，但現(xiàn)在不一樣了?！鄙a和發(fā)射成本的下降使三年來的軌道發(fā)射數量創(chuàng)下歷史新高
http://arstechnica.com/space/2023/11/2023-has-been-another-year-with-a-record-number-of-orbital-launches/，這也使公司或可能進一步考慮VLEO衛(wèi)星的巨大星座。
VLEO衛(wèi)星不僅可以讓科學家對地球進行更清晰的測量，還可以進行新的測量，例如繪制大氣層在其高度的組成圖以及它如何隨時間變化。電信公司將能夠將其一些基于地面的蜂窩和新興的基于LEO的蜂窩基礎設施轉移到VLEO。此外，VLEO的有害輻射比更高的軌道更小，這使得使用更便宜的設備成為可能，以及更多其他優(yōu)勢。
所有這些非常低軌道的成果都引起了研究組織的關注。美國國防高級研究計劃局（DARPA）表示愿意為具有“吸氣式”推進技術的VLEO衛(wèi)星的研究付費，10月，歐空局要求為VLEO應用給予新的想法。
據Space News報道
http://spacenews.com/chinas-casic-to-begin-launching-vleo-satellites-in-december/，CASIC計劃到2030年發(fā)射300顆此類衛(wèi)星。將衛(wèi)星保持在VLEO中需要幾乎陸續(xù)在的推進器助推，因為大氣阻力會在六個月到一年內將衛(wèi)星從VLEO中拉出。Thales Alenia Space公司去年贏得了歐空局的一份合同，研究VLEO衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的飛機狀形狀可能有助于它們最大限度地減少來自這些高度的稀薄大氣的阻力。Mellor說，該項目還將重點研究能夠承受VLEO中原子氧腐蝕作用的材料。
斯圖加特大學的空間技術專家Stefanos Fasoulas正在領導一個為期12年的VLEO衛(wèi)星多大學研究項目，他說：“ ■十大网投正规信誉官网■十大网投靠谱平台 相信，在不久的將來，這部分太空將對科學應用和商業(yè)應用都非常重要?！?此次合作包括近20多個基礎研究領域。“延長壽命是首要問題，”Fasoulas說。
“You need thousands of satellites, and several years ago that would have been ridiculous, but now that’s not the case.”
—Stephen Mellor, Thales Alenia Space
事實上，美國國家航空航天局及其合作伙伴選擇將國際空間站的軌道從約350公里提高到400公里，因為穩(wěn)定其軌道需要大氣阻力和燃料成本。對于未來的小型衛(wèi)星來說，權衡可能會有所不同：將它們送入VLEO的成本更低，它們與地面通信所需的功率更低，當它們達到使用壽命的盡頭時，它們會更快地燃燒，這有助于最大限度地減少空間垃圾和一連串碰撞可能向外擴散的可能性，造成越來越多的碎片，并在幾十年內阻止安全進入太空，這一問題被稱為凱斯勒綜合癥。
目標非常低的航天公司將不得不加強他們的航天器對抗VLEO中的原子氧，并更好地預測和處理可變的大氣阻力，這種阻力在同一軌道上晝夜不一，并且由于太陽輻射而在較慢的周期內變化。Fasoulas的合作者將研究的問題之一是如何應對這種不可預測性。研究人員將研究捕捉一些減緩低軌道衛(wèi)星速度的大氣層，并將其轉化為燃料，以幫助這些衛(wèi)星保持在高空的可能性。起初，他們的研究將在地球表面、風洞、超級計算機和實驗室進行。
Fasoulas說：“關鍵問題之一是 ■十大网投正规信誉官网■十大网投靠谱平台 如何從地面實驗推斷出真正的飛行?！比绻鸆ASIC和EOI Space成功，公司和研究人員可能很快就會有他們的第一個答案了。
文章來源：IEEE電氣電子工程師
關注微博
關注微信
關注公眾號
關注抖音號