关于纳米卫星

问题描述:

纳米卫星有什么优势？

1,2,3,4,

分析:

纳卫星通常是指质量小于10 kg，具有实用功能的卫星。它是基于微电子技术、微机电技术、微光电技术等微/纳米技术发展起来的，体现了航天器小型化的发展趋势。已经发射的纳米卫星有俄罗斯航天研究所的SPUTNIK-2卫星、美国的Bitsy卫星、AUSat卫星、PICOSAT卫星、英国的SNAP-1卫星等。为了降低发射成本，纳米卫星通常是一箭多星发射。

纳卫星技术及其组网应用技术的研究是国际卫星技术研究的热点之一，属于高技术探索的范畴。主要应用于通信、军事、地质勘探、环境和灾害监测、交通运输、气象服务、科学实验、深空探测等方面。

1，教学科研实验

皮卫星/纳卫星的系统复杂度低于大型卫星，研发周期更短(两年左右)，所需研发和发射经费也远低于大型卫星。因此，学生的想法是有可能实现的。同学们可以大胆使用商用组件，比如一些微小卫星使用商用无线通信手机模块作为卫星通信组件，从而在太空中验证商用组件，大大降低未来卫星的组件成本。学生还可以将自己的组件放在太空中验证其性能，如天线和太阳能电池板的展开机制，以便将来用于其他卫星。

2.空间科学实验平台

皮卫星/纳卫星虽然小，但却是非常重要的空间科学实验平台，可以开展特定的空间科学实验，如卫星编队飞行、星座无线电通信、GPS闪光、太阳风、地磁场和电离层离子密度测量、卫星释放等。例如，TU Sat 1卫星可以测量太空中的等离子体密度，并研究系绳穿过电离层产生的电动力学。QuakeSat卫星利用磁力计测量高空超低频磁场，研究其与地表地震的相关性等等。此外，皮卫星/纳卫星可以经济、快速地提供新技术的空间飞行测试和演示，特别是用于未来MEMS技术和使用MEMS技术的传感器或推进系统的空间验证。

3.沟通

微微/纳卫星一般用于低轨道(1000km以下)，往往在星上发射，成本较低，因此特别适用于路由稀疏、非实时的低成本通信应用，如电子邮件、传真、电报、数据等业务。例如，TU Sat1卫星将为发展中国家提供电子邮件通信作为其卫星任务之一；nCube卫星用于接收船舶广播的AIS信号，包括船舶的位置、速度和方向的数据，然后将这些数据传输到地面，可以用来监控船舶的安全。此外，由皮卫星/纳卫星组成的卫星星座在灵活应急通信方面也具有巨大的潜在优势。

4.光学摄影

皮卫星/纳米卫星可用作光学摄影平台。例如，日本东京大学的XI-IV卫星使用CMOS商用相机拍摄地球和太阳的图像，可以验证CMOS传感器在太空中的应用效果。此外，英国萨里公司的SNAP-1卫星已经拍摄了与其一起发射的另外两颗卫星，并将图像发回地面，为地面控制人员提供了从外部观察在轨航天器的能力。

5、星座应用

皮卫星/纳卫星的特点是单颗卫星体积小，功能单一，但多颗卫星组成星座后可以实现并超越1颗大卫星的功能。同时由于其开发成本低，一次可发射多枚火箭，在星座组网方面具有很大优势。因此，皮卫星/纳卫星往往以星座的形式部署和使用，以发挥“蚂蚁士兵”的强大效应。例如，ICE计划同时发射两颗微小卫星，使它们之间的距离大于100米，以便同时测量GPS卫星信号的差异，研究GPS信号穿过大气层时的信号闪烁现象。

6.军事用途

皮卫星/纳卫星在军事上有着广泛的应用前景。这种卫星不仅成本低，可以批量生产，而且可重构，可再生。比如在几个太阳同步轨道上等间隔排列648颗不同功能的纳米卫星，就可以随时对地球上的任何地方进行连续监测和干扰。即使少数纳米卫星出现故障，整个系统也不会瘫痪，只是部分功能会减少。再比如，皮卫星/纳卫星可以集成，也可以分散。所谓集成，就是将几颗相同的皮肤/纳米卫星组装在一个便携的框架上，平时用每颗卫星的低分辨率相机拍摄同一区域，然后集成为一幅高分辨率的图像；所谓分散，就是在战时释放这些皮/纳卫星，让它们分布在敌方恒星周围(飞来飞去)，进行监视、干扰和攻击。总之，微小卫星由于体积小、隐蔽性好、反应快、机动性好、生存能力强、成本低，特别适合局部战争和信息化战争，军事效益巨大。