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印度104颗卫星成功入轨,微小卫星将成太空卫星阵的主力

编辑:Shirley  发布日期:2017-02-21

原标题:开挂的印度,要用一枚火箭带104颗卫星上天
钱江晚报记者 章咪佳

北京时间2月15日11时28分,印度空间研究组织ISRO成功发射一箭104星——一枚火箭,一次性带着100多颗卫星上天。
整装待发的PSLV-C37火箭。图片来自印度空间研究组织ISRO
 
印度再一次呼应“开挂民族”的称号,打破俄罗斯在2014年6月创造的“一箭37星”世界纪录,成为人类进入太空时代以来单次发射卫星数量最多的一次。
 
#印度的开挂,就像这样#
 我去问浙大航空航天学院副院长、浙大微小卫星研究中心主任金仲和教授,一记头在太空投放一百多颗卫星,会是什么样子呢?他说大概像太空放烟花一样。


情人节在写稿的人,怎么觉得更像天神宙斯带着一众妻妾,在太空撒狗粮。


送104颗卫星上天打破世界纪录,印度人胆子比较大 


在印度这次发射前,没有任何一个国家的航天机构或私人公司一次发射如此多的卫星。


此前,浙大微小卫星研究中心的皮星二号双子星,曾搭载长征六号火箭,在2015年9月创造了一箭20星的亚洲纪录。后来印度在2016年6月也成功发射了一箭20星,追平中国纪录。


世界记录由战斗民族俄罗斯创作。2014年,俄罗斯使用“第聂伯”运载火箭一次将37颗微型地球遥感卫星送入轨道,这一记录一直保持至今。


印度这枚要带100多颗卫星上天的火箭,是印度极轨卫星运载火箭PSLV-C37,发射地点位于印度南部的萨迪什•达万航天中心。


我查了一下这支火箭的参数:起飞重量为320吨,高度为44.4米,运载能力3250公斤。


和我国的长征五号比一比——起飞质量900吨,高度57米,25吨运载能力。


“那当然和我国的长五、长七火箭不能比。从火箭本身的能力来看,印度这枚火箭算是中型火箭。”金仲和说。


那么这枚火箭里要承载那么多卫星,位子会不会有点拥挤?


“不会,因为这些卫星都是微小卫星(重量在100千克以下卫星),比如Planet的88颗立方卫星,都是10*10*30厘米大小的立方星。”


金教授说,其实目前,对于航天发射来讲,发射卫星的数量并不是核心问题。加上这次任务的卫星,都是投放到同一个轨道上,任务难度不是很大。


“工作量倒是不小。”比如立方星们将被火箭以不同角度、速度、时间,四个一组投放在同一轨道上,以避免发生相撞。


但事实上,当有那么多卫星都挤在火箭里,并且也要投放到同一轨道,还是会有比较大的碰撞的风险。或者说,在发射过程中,只要一个卫星出一点情况,很有可能影响火箭的整体发射。


那么为什么印度要冲到所有航天大国的前面,要在一箭多星发射这件事情上以量取得压倒性胜利?


金教授是这么说的:“印度胆子比较大。” 


为什么美国公司用印度火箭发卫星,便宜呗


这枚卫星主要为印度自己的遥感卫星服务。

 

印度本国研制的高分辨率遥感卫星“Cartosat-2D”是此次发射的主载荷,这也是印度“Cartosat-2”系列遥感卫星的第四颗。


ISRO官网上显示:这颗卫星重714公斤,占这次火箭总载荷质量1378公斤的一半以上。


此次发射还包括两颗印度纳米卫星:“INS-1A”与“INS-1B”,这两颗卫星在太空的工作寿命只有6到12个月。


本次发射任务中,5颗微小卫星分别来自以色列、哈萨克斯坦、荷兰、瑞士与阿联酋。


其余96颗卫星来自美国,其中88颗卫星均来自加州一家地球图像公司“Planet Lab(星球实验室)”。


这88颗昵称为“鸽子”的小卫星属微小卫星中的立方星,每颗仅重5公斤。它们将被送往505千米高的太阳同步轨道。


Planet公司计划发射100多颗这样的卫星组成地球遥感卫星星座。该公司一名高管表示,这次发射将是航天史上单次发射立方星数量最多的一次。


Planet公司成立于2010年,由一批曾在NASA工作的科学家创办,这也是该公司第二次选择印度火箭发射卫星。2016年6月,该公司另外12颗“鸽子”卫星由PSLV火箭送入太空。


有一点叫人纳闷:在美国,国营的NASA,民营的SPACE X,有的是发射牛逼火箭的资源,为什么Planet Lab要跑印度去发卫星?


便宜啊!


据外媒报道,为提高投资回报率,印度空间研究组织一直想挑战火箭运载能力的上限。该组织主席Kiran Kumar在2017年1月11日说道,“通过发射一箭104星,我们尝试实现运载火箭的运力最大化、投资回报最大化”。


有业内人士分析,所以为了这个挑战,印度很有可能不计成本地拉国际卫星来放放。


从2015年9月以来,印度极轨卫星运载火箭已发射79个国外载荷,这使印度获得了丰厚的收入,增长在国际商业发射市场的份额。


微小卫星将成为太空卫星阵的主力


微小卫星正吸引着越来越多人的关注。


截至2015年9月30日,全球在轨小卫星(质量≤500kg)的数量为460颗,占所有在轨卫星数量比的1/3。其中,美国共拥有189颗在轨小卫星,排在所有国家之首,俄罗斯58颗、欧洲57颗,分列二三位。


未来五年中,全球将发射500颗以上1~500kg小卫星入轨。10kg以下的微小卫星预计将发射300颗,是未来五年间卫星行业继续高速发展的主要驱动力。


美国空军首席科学家马克·梅布瑞在其研究报告《全球地平线:美国空军全球科技愿景》中提到,“微小卫星将成为未来空间领域‘改变游戏规则’的要素之一”。


金教授说,今年浙江大学将发射皮星三号双子星。


我曾在浙大微小卫星中心,看到了将要上天的“皮星三号”,不过它现在的图片还不能公布。


这颗边长25厘米,大约20公斤重的立方体卫星跟前面上天的皮一、皮二双胞胎星不同,它是一对龙凤胎:一个正方体卫星,上面是一个球体;另一个正方体,上面是一个“金字塔”。球体和“金字塔”的功能,暂时不能透露。 


从“皮星三号”时代开始,浙大微小卫星中心也将正式面向民用需求,订制这样轻巧高能的皮卫星。


“原来依赖大卫星做的许多工作,现在皮卫星也能做了。”金教授介绍,目前各国小卫星已涉足特种通信、对地观测、导航增强、海洋探测、航道监控、天文观测等领域,具体应用包括舰船定位、大气PM2.5测量、渔业纠纷取证、工厂发货业务量评估、危险品运输车和动物监控跟踪等,甚至把通讯基站放到太空轨道上,实现天基互联网。“谷歌计划发射2000颗小卫星,实现互联网对地球表面无死角的全覆盖。”金教授说。


“制造一颗几百公斤级的大卫星,成本在10~20亿元人民币左右,需要花费至少两年时间。就算制造一颗微小卫星也需要几亿元。”金教授介绍,但制造一颗皮卫星,成本仅为几百万元人民币,像Planet要发射的这批皮卫星,报价已经到100万美金,是目前已知的最便宜的皮卫星。制造时间仅需要几个月。


皮卫星对火箭发射的要求也较低。大卫星从进入发射基地到上架发射,最快也要30~40天,而皮卫星从进场到发射,短短几天就能完成。


当然,单颗皮卫星的功能相对于大卫星来说是弱的。像Planet公司这样将皮卫星的编队飞行,是目前皮卫星研究的一个方向。“几个甚至数十个皮卫星会被同时运送到太空轨道,我们称之为‘星群’。就像候鸟一样,按照不同的序列组合起来。卫星之间可以实现数据通信,一起把探测到的数据传到地面。”