<s id="pebkp"><object id="pebkp"></object></s>

  1. <tbody id="pebkp"></tbody>
    <s id="pebkp"><samp id="pebkp"><listing id="pebkp"></listing></samp></s>

    1. <tbody id="pebkp"><pre id="pebkp"></pre></tbody>
      語言切換
      新聞動態

      SpaceX的“星鏈”究竟特殊在哪里?

      發布日期: 2019-07-25
      來源:
      瀏覽量: 108
      分享到:

      SpaceX的“星鏈”究竟特殊在哪里?




      作者 |?梁曉莉、李云(中國航天系統科學與工程研究院)


      SpaceX的“星鏈”究竟特殊在哪里?

      2019年5月24日,美國太空探索技術公司(SpaceX)利用“獵鷹”9火箭發射60顆“星鏈”低軌衛星互聯網星座的試驗衛星,與2018年2月發射的2顆試驗衛星配合,進一步測試星載天線和電推進系統。據the verge網站6月28日報道,太空探索技術公司稱此次發射的60顆試驗衛星中已有45顆到達550千米的工作軌道、5顆處于軌道提升中、5顆正在進行升軌操作前的檢查、2顆將驗證離軌技術、3顆已與地面失去聯系。未來,該公司將根據本次試驗情況在今年安排2~6次“星鏈”業務衛星的發射計劃,正式開啟星座建設工作。


      一、60顆試驗衛星基本情況


      本次發射的60顆試驗衛星采用批量生產,質量227千克、與后續計劃發射的業務衛星(質量386千克)相比較輕,結構采用獨特的平板設計、與2018年已發射的兩顆試驗衛星采用箱體結構明顯不同,搭載了1副太陽能電池陣列、4副高通量天線、霍爾推力器、恒星敏感器和自主避撞系統,但沒有搭載星間鏈路載荷,需要通過地面站連接。這些試驗衛星退役后,僅需1~5年時間就可再入大氣,且95%的元器件將在大氣層中燒毀。與傳統衛星相比,此次發射的“星鏈”試驗衛星在推力器、自主避撞和部署方式等方面均采取了獨特設計。


      SpaceX的“星鏈”究竟特殊在哪里?

      圖1 “星鏈”試驗衛星


      一是霍爾推力器利用氪為工質,成本更低。“星鏈”試驗衛星是人類歷史上首次使用氪作為霍爾推力器工質的衛星。相比傳統的氙,氪的價格更便宜,可以降低衛星的生產成本,但比沖較小,在執行軌道提升、姿態保持和任務末期的大氣再入等任務時需要的時間更長。


      二是搭載自主避撞系統,降低撞擊風險。“星鏈”試驗衛星可以獲取美國國防部的太空物體跟蹤數據,在需要時可進行軌道調整,實現自主避撞,從而減少人為操作失誤,在太空中最大限度避免衛星間、衛星與太空碎片間的相互碰撞,降低衛星在軌運行的風險。


      三是依靠火箭上面級轉動進入預定軌道。本次發射試驗衛星總重超過13噸,是“獵鷹”-9火箭迄今為止發射的最重載荷。與傳統利用彈簧或爆炸螺栓等物理分離的方式不同,本次發射不單設彈簧或其他部署機構。發射前,60顆試驗衛星按順序整齊的疊放在火箭的整流罩中。在火箭到達預定位置后,試驗衛星隨著火箭上面級的轉動、利用預先設置好的轉動慣量緩慢地部署到440千米的低地球軌道,隨后依靠自身推力進入550千米、傾角53°的運行軌道。


      二、“星鏈”星座基本情況


      太空探索技術公司于2015年公布“星鏈”星座計劃,致力于為個人用戶提供低時延的低地球軌道衛星寬帶互聯網服務。整個星座采用先實現美國本土全境覆蓋、后完成全球覆蓋的建設思路,將分三個階段構建。



      (一)初步覆蓋

      第一階段用部署于24個550千米、傾角53°的軌道面上的1584顆Ka/Ku頻段衛星完成初步覆蓋,每個軌道面66顆衛星,星座容量約30太比特/秒、時延15毫秒、可為每個終端提供最高1吉比特/秒的數據傳輸速率,預計部署400顆衛星后開始出售初期服務,2020年~2021年部署完800顆后可滿足美國、加拿大和波多黎各等國天基互聯網需求。業務衛星單星收攏尺寸4.0米×1.8米×1.2米,質量386千克,設計壽命5年,星下點覆蓋范圍半徑1060千米、容量17~23吉比特/秒。


      目前,從第75顆后的“星鏈”衛星已經重新設計,多數元件將采用鋁等熔點較低的材料,以代替原先的鐵、鋼和鈦等,使衛星重返大氣層后完全燒盡,消除對地面的風險。根據衛星最初的設計,其鐵制推力器、鋼制反作用輪、碳化硅通信部件(可能是用于星間鏈路的反射鏡)等大氣再入時不能完全燃燒,將對人類或地面的物體產生威脅。由于前75顆衛星已經基本制造完成,所以這些衛星的部分元件可能會落回地球,后續的衛星將不會產生該問題。




      (二)全球組網

      第二階段由部署于1110千米、1130千米、1275千米和1325千米等4種不同軌道高度的2825顆Ka/Ku頻段衛星完成全球組網,其軌道面個數分別為32、8、5和6,各軌道面部署50~75顆衛星不等,預計2024年左右完成部署。




      (三)能力增強

      第三階段由部署在335~345千米軌道高度的7518顆V頻段衛星組成軌道更低的低軌星座,增加星座容量。V頻段的星座將利用目前衛星通信很少采用的37吉赫~50吉赫范圍內的頻譜,與前兩個階段的Ka/Ku頻段星座共同為用戶提供通信速率更快、時延更低的寬帶衛星通信服務。


      2017年~2018年,“星鏈”星座的所有發展計劃均已得到美國聯邦通信委員會的批準,獲得了在美國的落地權。此外,該星座還引起了美國軍方的特別關注,已于2018年獲得美國空軍戰略開發規劃與實驗辦公室價值2870萬美元的合同,用于在未來三年內測試軍方使用該星座服務的可行性與方式。


      三、與“一網”星座對比


      SpaceX的“星鏈”究竟特殊在哪里?


      除“星鏈”星座外,國外的“一網”星座也提出較早、發展較快,兩者具備以下異同:




      (一)均已經進入星座初步建設階段

      “星鏈”星座除此次發射的60顆試驗衛星外,早已于2018年2月發射了2顆試驗衛星。首批2顆試驗衛星目前運行狀態良好,且正被美空軍戰略開發規劃與試驗辦公室測試通信能力?!耙痪W”星座于2019年2月發射首批6顆試驗衛星,正在對星座的衛星設計概念和系統設計方案進行全面演示驗證。




      (二)采用不同的系統架構

      “星鏈”星座采用“天星天網”架構,將衛星作為網絡傳輸節點,通過星間鏈路建立高速寬帶通信網絡,用戶可直接接入衛星互聯網絡,不需經過地面系統?!耙痪W”星座采用“天星地網”架構,將衛星作為連通用戶終端和網關站的通道,衛星間沒有星間鏈路,從網關站接入地面通信網絡,通過全球分布的地面站實現整個系統的全球服務能力。




      (三)星座建設與運營模式不同

      “星鏈”和“一網”星座均致力于為全球用戶提供寬帶接入服務,但卻采取不同的建設與運營模式。


      “星鏈”星座的衛星研制與生產、衛星發射、星座運營等均由SpaceX公司一力承當。由于SpaceX公司擁有自己的火箭及可重復使用發射技術,因此將降低“星鏈”星座的發射成本。


      “一網”星座卻實現了全產業鏈條要素的垂直整合,在衛星制造、發射、運行和營銷等各個環節強力聯合了一網公司、軟銀集團、空客防務與航天公司、休斯網絡系統公司、阿里安航天公司、藍色起源公司、羅克韋爾?柯林斯公司、高通公司、可口可樂公司、俄羅斯信使公司、塔利亞公司、意大利因特馬蒂奇公司等龍頭企業,形成了一個利益集團。


      表1 “星鏈”星座和“一網”星座情況及性能對比

      SpaceX的“星鏈”究竟特殊在哪里?



      四、幾點認識





      (一)追求實現星座建設運行整體最優


      太空探索技術公司采用系統思維,對“星鏈”星座建設運行進行多方面優化,力求實現整體最優。一方面,“星鏈”星座規模巨大、衛星總數將達到12000顆,衛星之間互為備份,即使少數衛星性能出現故障或失效,也不會影響整個星座運行。另一方面,衛星追求快速迭代,每顆衛星的設計壽命僅為5年左右、低于傳統高軌通信衛星壽命,不僅可以大幅降低單星可靠性設計要求,而且可以在部署過程中,根據積累的實踐經驗、最新的用戶需求、先進技術的發展等不斷更新優化。


      例如,“星鏈”后續部署的衛星還將加裝星間激光通信、再入大氣實現星體100%燒毀等功能。此外,“星鏈”衛星的設計和發射均由太空探索技術公司承擔,因而可以開展星箭一體優化設計,形成能夠最大限度利用運載火箭能力和整流罩內包絡的方案,進一步降低星座建設成本。





      (二)面臨多方面的星座建設和運行挑戰


      一方面,“星鏈”星座計劃在低地球軌道上部署近12000顆衛星,規模達到目前在軌工作衛星的5倍左右,建設成本預計將達到100億美元,太空探索技術公司將面臨巨大的融資壓力。另一方面,“星鏈”星座雖然已獲得美國聯邦通信委員的落地許可,但其要求必須在獲批的6年內完成部署一半的衛星、9年內完成部署所有衛星的要求。這對衛星的批量生產、批量發射、按需離軌、運營管理以及用戶終端研制等能力均提出了巨大的挑戰。


      此外,低軌衛星互聯網星座將為個人用戶提供獲得寬帶接入服務的新途徑,對政府傳統信息內容安全監管方式帶來新的挑戰,已成為主要航天國家關注的焦點和安全防范的重點?!靶擎湣毙亲朐谌蚍秶峁┗ヂ摼W寬帶無縫接入服務,能否通過各國的安全風險評估并獲得落地許可將面臨巨大挑戰。





      (三)面臨“一網”等同類星座的激烈競爭


      低軌衛星互聯網星座已成為世界通信衛星近期發展的熱點與重點。2019年2月發射試驗衛星的“一網”星座、2018年發射1顆試驗衛星的加拿大“電信衛星”星座和亞馬遜公司2019年剛提出的“柯伊伯”星座等,均有可能成為“星鏈”星座的競爭對手。結合各星座的進展情況來看,“一網”星座對“星鏈”星座的競爭壓力可能最大。


      不過,與“一網”星座在衛星的生產、發射、運營等環節更多依靠與空客防務與航天公司、休斯網絡系統公司、阿里安航天公司、藍色起源公司等企業強強聯合不同,“星鏈”星座建設運行基本由太空探索技術公司一力承擔,其星座建設的成本、進度和質量的可控程度可能會更高。



      SpaceX的“星鏈”究竟特殊在哪里?








      在線留言
      • 您的姓名:
      • *
      • 電話:
      • *
      • 詳細說明:
      • 內容
           
      Copyright ?2018 - 2023 西安欣創電子技術有限公司
      犀牛云提供企業云服務
      在线观看人与动牲交视频无码,在线观看日本高清=区|在线观看日本亚洲一区 a毛片毛片看免费 亚洲日韩国产成网在线观看 美国a级毛片 欧美人与动性行为视频 日本高清一区免费中文视频 国产精品第一页 日本不卡免费一区二区 你懂的电影网 日本播放一区二区三区 国产在线你懂的网站 亚洲成AV人最新无码不卡短片 五月天网站 日本不卡一区二区高清 欧美精品亚洲精品日韩专区 伊人婷婷色香五月综合缴缴情 日本高清不卡一区二区三区 无码黄动漫在线观看 不卡无在线一区二区三区视频 国语自产精品视频在 视频 亚洲人成网站在线播放 欧美日韩一区精品视频一区二区 欧美视频专区一二在线观看 欧美另类69xxxxx 青青青国产在线观看手机免费 亚洲日韩国产成网在线观看 最新高清无码专区在线视频 免费人成在线视频观看 免费毛片a在线观看 五月天色 最新国产AⅤ精品无码 三级片大全 美国a级毛片 欧美色图片 在线观看片免费人成视频 亚洲人成在线观看 无码av高清毛片在线看 亚洲一日韩欧美中文字幕在线 亚洲性视频 日本视频一区在线播放 特黄特色三级在线观看 综合网友自拍图片区在线 特级毛片www 青青国产愉拍视频 最新中文字幕av不卡专区 五月天黄色网站 2021最新亚洲中文字幕在线视频在线播放 国产A级特黄的片子 亚洲五月六月丁香缴情 av片在线播放 日本最新免费二区三区 两性色午夜视频免费