來源:科技日報
2018-05-30 08:52:05
納米衛星崛起,發射審批混亂?
——美聯邦通訊委員會被指管理不規范
本報記者 張夢然
納米衛星有無限可能,越來越多的公司對其表現出極大興趣。而隨著技術發展速度加快,將納米衛星送入軌道的成本越來越低。除了進行太空探索之外,這些衛星還可以提供更多社會價值。
但美國聯邦通訊委員會(FCC)過去幾年在批準納米衛星的發射上,存在著混亂和反復無常的情況。
納米衛星,無限可能
和智能手機一樣,衛星也得益于過去幾十年的技術進步,體積越來越小,發射費用也越降越低。
這使得環繞地球的微型、小型衛星數量猛增,同時也改變了我們了解宇宙的方式——配有相機的納米衛星發送了此前人們未曾目睹過的圖像;太空直播和紀錄片拍攝對教育有極大價值;實驗室項目也能更方便地送入太空軌道。
立方體衛星(CubeSat)就是一種采用國際通用標準的低成本微小衛星,它們差不多只有一條面包大小,重量也只有幾斤。這一項目最早始于1999年,由加州理工大學與斯坦福大學聯合完成。這些衛星使用現成組件,制作簡單,尺寸多元,小到1個基本單元(1U),大到3個以上基本單元。它們成本低、功能密度大、研制周期短、入軌快,還可通過組網形成星座,實現對海洋、大氣環境、船舶、航空飛行器等的監測,展示了一種低成本的深空探測方式。
美國Planet公司的邁克·薩菲揚表示:“很多大型衛星無法執行的特殊任務,立方體衛星卻可以輕松完成。”該公司的Dove星座有約200顆這樣的在軌衛星,每天都能拍攝到分辨率極高的地球照片,向人們展示高清晰度的地球風貌。
利用這些圖片,農民可以監視莊稼的長勢;擔憂氣候變化的科學家可以監測幾天、幾周甚至幾年之內冰川退化的狀況;災難救援人員也開始使用相關數據拯救颶風或洪災中的受難人群——這些數據推進了我們看待、分析和探測地球的方式。
不過,隨著大批量微小衛星的升空,如何更加規范管理這些“小家伙”,已成為國際外太空領域的熱點問題。
瞄準時機,爭相升空
美國負責審查衛星項目的正是1934年成立的獨立機構——FCC。FCC直接對國會負責,通過控制無線電廣播、電視、電信、衛星和電纜來協調國內和國際的通信,負責授權和管理除聯邦政府使用之外的射頻傳輸裝置和設備。無論是無線電應用產品、數字產品還是衛星通信,在美國都需要FCC的認可,也就是“FCC認證”。FCC委員會調查和研究產品各個階段的安全性,以找出解決問題的最好方法。
現在,微小衛星在通信領域如火如荼。美國最具盛名的私人航天企業太空探索技術公司(SpaceX)已正式加入戰場——2016年11月,SpaceX向FCC遞交了首批發射4425顆互聯網衛星的申請;今年2月,SpaceX的“獵鷹9號”攜帶兩顆衛星升空,此前嚴格保密的“星鏈”(Starlink)計劃終于拉開序幕。
據FCC資料顯示,這一計劃由1.2萬顆衛星組成——大約10倍于現役衛星數量,2倍于人類歷史上所有發射衛星數量。其計劃一舉改變既往高成本、低可靠性的網絡,直接彌補全世界范圍的互聯網“缺口”。
無獨有偶,波音公司也向FCC提交了發射2956顆互聯網衛星的申請;而去年5月,一網(OneWeb)公司向FCC遞交了超過700顆低軌道衛星通信系統(LEO)的運營許可申請,用于構建空間互聯網,并于同年6月獲得批準。
FCC審批,混亂無常?
今年早些時候,硅谷一家名為Swarm的公司未經批準發射了4顆立方體衛星,FCC對此作了嚴厲斥責并宣布撤銷其另外4顆衛星的發射授權。
而據美國電氣與電子工程師協會(IEEE)近日發布的跟蹤調查,FCC過去幾年在批準納米衛星的發射上,存在著混亂和反復無常的情況。
此次,FCC拒絕Swarm公司衛星發射的一個理由,就是這些衛星體積太小而無法被空間監管網絡追蹤,甚至可能危及軌道上其他衛星的安全。這批衛星尺寸為10×10×2.5厘米。
然而,對比一下更早時間通過眾籌得到資金的Sprites衛星項目的“待遇”,卻更讓人摸不著頭腦。
Sprites低軌道衛星被稱為世界上最小的衛星,每個電路板是一個4克重的薄片,邊長只有3.5厘米,它將太陽能電池板、計算機、傳感器和通訊設備包裝成相當于一張美國郵票大小。其設計在低地球軌道運行數周,然后在大氣層里燒毀。這項計劃經過NASA的審核,被認為不會威脅到地球軌道上的其他物體。
Sprites衛星項目先后向FCC遞交了兩次相同的衛星發射許可申請(分別為KickSat-1和KickSat-2),第一次批準了,第二次卻被拒。
最終,NASA將KickSat-2作為了自己的發射任務,無需經過FCC的審查。不過。KickSat-2計劃由于FCC的拒絕,延遲了至少3年時間。
如今,越來越多的公司放棄了通常在大航天器上進行的項目,轉向快速迭代的小衛星。對FCC這樣的機構來說,應拿出一套更令人信服的微小衛星運行和處置管理標準。
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