2024-11-13
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發(fā)射,標(biāo)志著航天科技的誕生。是隨著航天科技迅速發(fā)展,人造衛(wèi)星、空間站、航天飛機等航天器相繼投入使用。但是,巨額的費用,昂貴的成本一直制約著航天科技的發(fā)展。據(jù)計算,發(fā)射一顆
重量小于100千克的微小衛(wèi)星是權(quán)沿內(nèi)測存青械持紅太空科技中出現(xiàn)的有明確用途的新族知解一代衛(wèi)星。早在1990年5月,美國就用偵察兵火箭,一次發(fā)射了兩顆各重6.8千克的多路通信衛(wèi)星,這是微小衛(wèi)星的雛形。隨后,世界上先后有20多個國家和地區(qū)開展了微小衛(wèi)星的開發(fā)研究,正在太空運行的微小衛(wèi)星已有300誰劑組般批連劇愿兒顯多顆。
微小快塊輪隊歷懷擔(dān)命難較衛(wèi)星是有明確用途的新一代衛(wèi)星。其特點是:新技術(shù)房令益身正水通合缺雨含量高、研制周期短(一年左右)、研制經(jīng)費低(指時數(shù)千萬人民幣量級),且可以進一步組網(wǎng),以分布式益李學(xué)門誤依的星座形成虛擬大齊封衛(wèi)星。 與以往的大衛(wèi)星相比星,微小衛(wèi)星具有很多優(yōu)勢。如微小衛(wèi)星重量輕、體積小,再加上批量生產(chǎn),生產(chǎn)成本低;可以用小型火箭發(fā)射,或作為大型火箭的輔助載荷發(fā)射,發(fā)射成本熱關(guān)鮮排低;能從戰(zhàn)斗機(如臺協(xié)較矛金獲管春句斗F-22或F-15)甚至氣球上發(fā)射,或利用地(水)面火炮發(fā)射,可以滿足快速反應(yīng)的需求 。
微電子技術(shù)的進步、輕型材料的研制以及高功率太陽能電池的出現(xiàn),都化乙特玉爭石班為微小衛(wèi)星的研制膠均紙資和發(fā)展創(chuàng)造了條件。
衛(wèi)星小型化、微型化的關(guān)鍵足統(tǒng)給益強孔門第,是各種儀器、設(shè)備的微型化。20世紀(jì)80年代以從嗎散表劉運積化來,美、俄、德、法等國科學(xué)家相繼開發(fā)成功微型陀螺和微型加速度計等微型慣性儀表和慣性測量組合,研制出既有承載、保護儀源器設(shè)備作用,又具有傳輸電能、信息和熱控制功能的多功能結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了無線連接,開發(fā)成功微型機電系統(tǒng)和光機電系統(tǒng),這些都使衛(wèi)星的集成度得到了大大的提高??茖W(xué)家還利用一雞害眼境教鋼南體化設(shè)計技術(shù),采用大規(guī)模集成越簡動著自大源派電路的設(shè)計思想和制造工藝,把傳感器、微處理器、慣性測量儀表和電子、光學(xué)等器件,像電子線剛重蘇煙歌重弦絲路一樣集成起來。這些工藝源照認(rèn)臺重呀幫和技術(shù)的成功,保證了衛(wèi)星研制的小型化和微型化,促使開發(fā)出來的衛(wèi)星具有體積小、重量輕、能耗小、可靠性高等特點。特別是納米技術(shù)的發(fā)展和掃描隧道顯微鏡加工技術(shù)的應(yīng)用,使人們更可以按照自己的意志,進行原子和分子量級的加工,制造出各種微型機電設(shè)備,組裝成比微小衛(wèi)星更小的納型衛(wèi)星。
微小衛(wèi)星主要用于通信、詩訴參腳對地遙感、行星際探測、科學(xué)研究和技術(shù)試驗,它的發(fā)展依然是受需求牽引和技術(shù)推動的制約。更廣泛的應(yīng)用需要在關(guān)鍵技術(shù)上有革命性的突破與創(chuàng)新。這些新技術(shù)主要包括電推進技術(shù)、多功能結(jié)構(gòu)、微機電系統(tǒng)、一體化設(shè)計、先進的存儲器與計算機軟件技術(shù)以及軌道控制技術(shù)等。隨著這些技術(shù)不斷被攻克,微小衛(wèi)星必將成為一大類航天器,并作為大型航天器的補充,在軍事、國民經(jīng)濟各部門感門農(nóng)皮護得到廣泛應(yīng)用。
微型計算機的開發(fā)成功和廣泛使用,導(dǎo)致了故收危題信息科技的革命。微小衛(wèi)血時環(huán)況在王星的成功和使用,也在航天濟還眾培飛備衣領(lǐng)域引發(fā)了一場技術(shù)革命。它使衛(wèi)星的用戶從單一的國家,變成了國家、部門、單位乃至個人的多元化格局。它的研制單位,也將從少數(shù)國家航天部門發(fā)展到許多大學(xué)。微小衛(wèi)星技術(shù)為天網(wǎng)---地網(wǎng)合一的立體化信息高井茶速公路提供了技術(shù)支持,為21世紀(jì)的通信、航天、環(huán)境與資源等領(lǐng)域展示了可持續(xù)發(fā)展的新格局。在通信、遙感等方面,微小衛(wèi)星將愿黑發(fā)揮重要作用。微小衛(wèi)星將減輕自然災(zāi)害,縮小城鄉(xiāng)差距。在軍事領(lǐng)域,諸如宜鐘福給偵察、通信、指揮、決策、后勤及在述握擊武器裝備等方面,微小衛(wèi)星將起到重要作用,以適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要。
航天市場權(quán)務(wù)相喜也數(shù)助雷吧克法的需求也刺激了微小衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展,21世紀(jì)初,衛(wèi)星的制造成本隨著制造周期的增加而增加,技術(shù)先進性隨著制造周期的增加而下降。因此,具有重量輕、性能好、研制周期短、造價低等特點的現(xiàn)代小衛(wèi)星,特別是納型衛(wèi)星會給航天技術(shù)的發(fā)了川展帶來新的機遇。事實上,現(xiàn)代小衛(wèi)星已經(jīng)在通訊、遙感、電子、偵察等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用,受到航天穩(wěn)和或曲、軍事、工業(yè)及普通研究機構(gòu)的普遍關(guān)注,成為當(dāng)前航天技術(shù)發(fā)展的重要方向之一,并顯示出良好軍事經(jīng)濟和社會效益。
微小衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展越來越受到各國重視,特別是它的發(fā)射,不需要大型火箭和大型發(fā)射場,可用小火箭隨時隨地機動發(fā)射,因此很鹽記收祖民覺多國家已將其列入國家級研究計劃,視為21世紀(jì)技術(shù)與經(jīng)濟發(fā)展的一個制高點。
微小衛(wèi)星體積小、重量輕、研制周期短、成本低、發(fā)射方式靈活,在軍事上有較大的應(yīng)用氣潛力,20世紀(jì)80年代中期以來受到越來越多國家的重視發(fā)拿父造條鋼位。美國已發(fā)射重量在幾百千克以下的多種小衛(wèi)星和重量不足10千克的試驗型納衛(wèi)星和皮衛(wèi)星;英國、瑞典也在2000年發(fā)射了納衛(wèi)星;法國、印度、阿根廷、智利、巴西、韓國、泰國巴基斯坦等國已經(jīng)有了自己的小衛(wèi)星。此外,印度尼西亞配兵半解類洋采米后配將、馬來西亞、菲律賓等國以及中國臺灣地區(qū)正在與航天大國合作研制小衛(wèi)星或微衛(wèi)星。
早在199了球殖供希船希濟5年,中科院就根據(jù)國家未來星地通信技術(shù)發(fā)展需求,提出要自主研制中國首顆重量100公斤以下的低軌道數(shù)據(jù)通信小衛(wèi)星及其通信系統(tǒng)。1996年,中科院微系統(tǒng)所提交了研制低軌道數(shù)據(jù)通信小衛(wèi)星及其通信系統(tǒng)的報告。1997年底,中科院正式通過了特別支持重大項目存儲轉(zhuǎn)發(fā)通信小衛(wèi)星及其應(yīng)用系統(tǒng)的立項,準(zhǔn)備研制一顆雙向數(shù)據(jù)通信的小衛(wèi)星創(chuàng)新一號。研制任務(wù)主要由上海微系統(tǒng)所和上海技術(shù)物理所等單位承擔(dān)。油和委房進入知識創(chuàng)新工程的上海微系統(tǒng)所在體制和機制改革上的推進,為創(chuàng)新一號的研制奠定了堅實的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)。2003年10月21日,中科院知識創(chuàng)新重大項目創(chuàng)新一號存儲轉(zhuǎn)發(fā)通信小衛(wèi)星成功發(fā)射入軌,創(chuàng)新一號小衛(wèi)星以存儲轉(zhuǎn)發(fā)的工作方式,實現(xiàn)全球范圍的非實時低軌道雙向數(shù)據(jù)通信。為提高抗干擾及增強保密性,衛(wèi)星的通信載荷采用了擴頻通信技術(shù)。衛(wèi)星為太陽能電池貼裝六面體的結(jié)構(gòu)形式,采用重力梯度加磁力矩器主動姿控并輔加微型動量輪的姿態(tài)控制方案。衛(wèi)星總重80余公斤,平均功耗30瓦。這是中國自主研制的第一顆100公斤以下的微小衛(wèi)星,也是中國第一代低軌道數(shù)據(jù)通信小衛(wèi)星,對中國微小衛(wèi)星的研究發(fā)展起到了重要作用,中國發(fā)展微小衛(wèi)星事業(yè)的新局面也從此打開。
2008年9月,神七載人飛船的伴星又飛入太空,這是在繼承中科院創(chuàng)新一號小衛(wèi)星成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上研制的中國第一顆空間伴隨微小衛(wèi)星。隨后,創(chuàng)新一號(02)星也于同年11月成功發(fā)射升空。
2012年5月10日15時6分,我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心長征四號乙運載火箭,成功將遙感衛(wèi)星十四號送入太空。同時,成功搭載發(fā)射了天拓一號衛(wèi)星,天拓一號發(fā)射成功,標(biāo)志著中國在微小衛(wèi)星領(lǐng)域獲重要突破。
另外,中國還有許多大學(xué)、公司與參與研發(fā)微小衛(wèi)星,如:清華大學(xué)、中國航天機電集團公司共同研制的清華航天一號微小衛(wèi)星,中國衛(wèi)星深圳航天科技創(chuàng)新研究院哈爾濱工業(yè)大學(xué)國家大學(xué)科技園有限公司共同設(shè)立的航天東方紅海特公司研制的試驗一號和試驗三號衛(wèi)星,浙江大學(xué)的皮星一號A以及南京航空航天大學(xué)推出的天巡一號微小衛(wèi)星等。
微小衛(wèi)星主要有2個發(fā)展方向。一是研制輕型單顆衛(wèi)星,這類微小衛(wèi)星已經(jīng)開始執(zhí)行地球觀測任務(wù),提供達到軍用分辨率的圖像。美國空軍未來的全球定位系統(tǒng)(GPS)衛(wèi)星每顆將不超過100千克;二是將微小衛(wèi)星組成星座,進行編隊飛行,以代替昂貴的單顆大型衛(wèi)星,例如天基雷達(SBR)群、長基線信號情報(SIGINT)星座以及連接小型地面終端的通信衛(wèi)星群等。