要闻:马斯克打造的首批“星链”卫星,缘何已经损失过半?
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说到近年来最引人注目的商业航天计划,美国spacex企业的星链计划可以说是其中的翘楚 从2005年1月该企业正式公布星链计划开始,到2005年5月23日猎鹰9火箭成功将前60颗星链卫星送入太空,可以说暂时没有风头 是发射到宇宙中的第一颗星链卫星,最近发现,星链卫星开始排队,像饺子一样陆续被控制再次进入,回到大气层烧毁。 迄今为止,最初发射的60颗星链卫星只有26颗在轨道上运行,26颗再次进入地球大气层烧毁,另外8颗发生了明显的轨道崩溃 这是怎么了? 为什么这么多昂贵的卫星还没被采用就自行废弃了? 要回答这些问题,必须仔细整理商业宇宙快速发展的几种方法。 首先,以商业流水线模式制造的卫星通常的价格远低于以以前传输的宇宙模式制造的卫星 荷兰科学家在夜空中拍摄的前60颗星链卫星,对宇宙飞行的印象是“上位”的代名词 即使拧紧一颗螺钉,为了保障确认、取证的仔细检查也需要几个个体,从零部件、机器整体到全系统都需要大量的地面测试、试验,这样复杂的过程自然不会被消耗 以前一直传给卫星的这种定制的生产模式,单星的价格一般达到数千万美元以上,生产周期也至少超过一年 其中最极端的代表是詹姆斯·。韦伯斯特从1996年开始准备,现在投资近100亿美元,消费了数千名科学家、工程技术人员20多年,但还没有上天 虽然是预定于2021年发射的詹姆斯·韦伯斯特宇宙望远镜,但现在巨大星座使用的卫星是另一种制造模式,是通过流水线化制造的。 与其他定制卫星不同,巨大星座的卫星是模块化、标准化的产品,适合大规模工业批量生产,因此产品从一开始就考虑了低价和世代升级的要求 年7月22日,一家网络企业正式启用了自己先进的卫星量产工厂 该工厂开发了利用自动生产、组装流水线进行大规模、低价钱卫星生产的模型。 工厂现在有两条生产线,每条生产线每天都可以制造一颗卫星 通过使用这样工业级的大规模生产技术,卫星制造的时间大幅度缩短,生产价格也可以降低到以前传来的卫星的1/50 和某网络企业一样,spacex企业也确立了自己的卫星制造流水线 该公司在今年7月向美国联邦通信委员会提交的报告中表示,“星链”部门具有每月建设120颗星链卫星的能力 现在单星链卫星的成本还不到一百万美元,但随着将来产能的提高,成本进一步下降,而且标准化卡槽的设计也降低了后续卫星升级的难度和要求。 整流罩里的星链卫星这个法则其实是在第二次世界大战中发现的 当时,由于大量的飞机制造,产量每增加一倍,制造飞机的生产时间就会减少20%,相应的制造价格也会降低 20世纪90年代,摩托罗拉企业批量生产铱星座约100颗卫星,每5天生产一颗铱星,生产价格下降了80% 第二,spacex企业最初发射的60颗卫星本来就是实验型卫星,后续大量业务型卫星发射后,第一颗卫星在轨道上继续运行的意义不大 事实上,第一颗星链卫星发射不久,spacex企业宣布这些卫星的轨道运行情况时,三颗卫星似乎对地面指令没有反应,已经废弃了 其他5颗卫星还在向550公里的预定事业轨道上升,还有5颗在低初始轨道上进行测试 哪个卫星什么时候或最终能到达那个轨道还不知道 spacex企业将最初发射的60颗星链卫星称为“v0.9版本”卫星,基本上是空前规模的测试版本 年11月12日发射的第二颗60颗星链卫星升级为“v1.0版本”,之后发射的10颗以上卫星也是“v1.0版本” 与“v0.9版本”相比,“v1.0版本”的卫星升级了ku波段硬件,追加了多个ka波段天线,总带宽增加了以往的4倍 ka和ku是指相似但不同的通信频率 ku波段通常提供更高的可靠性和云/雨环境耐性,ka波段对环境因素更敏感,但提供更高的理论带宽。 此外,“v1.0版本”卫星比较高效,可以为越来越多的地区提供服务 最后,国际社会对巨大星座对空间环境影响的担心可能会成为将来明显阻碍spacex企业互联网事业扩大的障碍 这家企业利用这些试验型卫星进行大量的自主控制再入试验,有助于处理这方面的问题 目前,星链卫星的设计寿命约为5~7年 退役后几个月内,卫星利用星星螺旋桨自行脱轨 推进器故障后,卫星位于近地轨道上,因此1~5年内自然衰减,返回大气层被破坏 星链卫星星座图另外,“v1.0版本”卫星也升级到了“100%可分解”的水平。 这意味着,如果再次进入地球大气层,直到最后的聚酯薄膜,在到达地面前燃烧殆尽,降低碎片伤害地面人和财产的风险。 随着宇宙飞行进入商业化时代,可能会出现一些新的、至今看起来疯狂的方法,但这些都需要我们回到本源探索分解。 请期待! 文/李宇飞原标题:“面具制造的第一颗“星链”卫星,为什么失去了一半? 》阅读原文
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