这是中国航天技术的又一次质的飞跃,7月22日,浙江民企赛思倍斯成功发射了超低轨道试验卫星“乾坤一号”,轨道高度低于200公里。
可能国外媒体并不重视这条消息,国外早就有超低轨道卫星,中国发射超低轨道卫星并不足为奇。
但对于我国而言,这就是一条劲爆消息,因为“乾坤一号”填补了一项空白,中国首次拥有了超低轨道卫星,中国航天民企非常给力,前途可期,照这种状况发展下去,后会获得更多的市场份额。
超低轨道卫星大有用途
我们先来搞清楚超低轨道,海拔高度低于300公里的轨道就是超低轨道,当然了,超低轨道必须要在“卡门线”以上,卡门线的海拔高度为100公里,卡门线以上是太空,卡门县以下是大气层。
所以,超低轨道的海拔高度在300公里至100公里之间,前不久,印度火箭就把月船3号送入近地点为138公里的轨道上,海拔高度已经非常低了,不少网友都认为很危险,因为大气阻力过大。
其实地球大气层的厚度约为1000公里,大气分子甚至延伸至3000公里外,大气分子密度随着海拔高度的增加而减小,绝大部分大气分子都被锁定在100公里以下,但100公里以上仍存在稀薄的大气。
由此可见,航天器轨道高度越低所受到的大气阻力就越大,消耗的燃料越多,比如航天器运行在500公里高的轨道上,携带燃料可持续使用10年,那么同样多的燃料在200公里高轨道可能只能够用5年。
一般来说,超低轨道卫星寿命寿命只有3~5年,提高超低轨道卫星寿命有两种方法,使用高效霍尔电推和改变卫星结构,通过提高燃料使用效率的方式来增加卫星寿命,让卫星结构更符合空气动力学。
可能有人比较疑惑,超低轨道消耗燃料这么猛,为何不增加轨道高度呢?因为超低轨道卫星有大用途。
一、通讯时传输时延将更短,关于“传输时延”,相信大家都有过上网经验,节点距离越近,传输时延越短,节点距离越远传输时延越长,需要等待的时间就越长。
超低轨道卫星距离地面更近,传输距离比普通卫星要短,那么传输时延自然更短。
二、更高的观测分辨率,距离越近就看得越仔细,使用同样规格的成像的设备,超低轨道卫星成像的分辨率肯定超过高轨道卫星。
超低轨道卫星可执行较高分辨率的观测任务,可用于军事和气象等领域,必能大放光彩。
三、由于轨道高度极低,对成像设备和通讯设备的要求也会降低,那么仪器设备重量和成本也会随之下降,例如光学成像设备成本下降50%,雷达成像设备成本下降40%。
所以,超低轨道卫星大有用途,很多国家开始发展超低轨道卫星。
超低轨道卫星“乾坤一号”发射,填补中国空白
“乾坤一号”是一颗试验卫星,在中国酒泉卫星发射中心升空,整个过程非常顺利,火箭先将卫星送入500公里高轨道高度,“乾坤一号”根据需要再逐步降低轨道,进入超低轨道。
300公里,270公里,250公里,230公里,最终高度达到200公里以下,目前我们我国还没有这么低的卫星,所以,“乾坤一号”将填补一项中国空白,为后期开发超低轨道智能飞行器铺平了道路。
在超低轨道领域,美国和日本等国正在抢占先机,所以中国也不能落后,就像卫星互联网一样。
刚开始当马斯克扬言要发射4.2万颗星链卫星的时候,很多人都以为是在开玩笑,这怎么可能?因为全世界在轨卫星加起来也只有5000多颗,当星链卫星用于乌克兰军事之后,其他国家才意识到危机。
现在,我国也在打造卫星互联网,名为“GW”卫星,计划发射13,000颗卫星,抢占先机,中国超低轨道卫星也是这个道理,要提前布局,不然就晚了。
在2017年,日本JAXA就发射了燕子超低轨道技术试验卫星(SLAT),它的最低轨道高度为180公里,轨道高度可以说是非常的低了,美国也在发展超低轨道卫星,美国Albedo公司也在打算发射轨道高度约为200公里的卫星。
跟美日相比,中国超低轨道卫星还有差距,知道有差距就有追求目标,在航天航空领域,我国很清楚自己的不足,一直在努力赶美国,距离持续缩小,相信超低轨道也是这样,以后没有差距。有趣有料的科学内容请关注唯一的微信公众号:有趣探索
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