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深度解读 | 姜文《让子弹飞》

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印度又开挂了!火箭载104颗卫星发射升空,这里有些你不知道的细节……

2017-02-16 紫雪斋文化互助公益平台 紫雪斋文化互助公益平台


资料图:当地时间2016年6月22日,印度空间研究组织(ISRO)于上午9时26分成功利用PSLV-C34运载火箭将20颗卫星送入太空。

印度媒体报道,当地时间15日,搭载104颗卫星的印度极轨卫星运载火箭(PLSV)从斯里赫里戈达岛的印度航天发射中心发射升空,截至发稿时状态正常。

根据印度媒体报道,本次发射是载印度当地时间15日上午,地点是位于印度东南部安得拉邦斯里赫里戈达岛的印度航天发射中心。

这枚火箭计划携带一颗714公斤重的地球观测卫星和103颗重量总计664公斤的纳米卫星。印度空间研究组织透露,这些纳米卫星几乎全都属于外国客户,96颗来自美国,其余来自以色列、哈萨克斯坦、荷兰、瑞士、阿拉伯联合酋长国等。

此前,俄罗斯曾于2014年创造“一箭37星”的纪录,如果此次印度发射的火箭成功入轨,将创下新纪录。

左图:整装待发的火箭。图片来自印度空间研究组织ISRO官网。

关于印度这次发射还有些你不知道的细节

关于这次发射,有一些细节你需要了解。

1

根据外媒报道,本次发射总计卫星数量为104颗,总载荷重量约1.38吨。

主载荷是印度的CartoSat 2D卫星,重量714KG,

其余所有卫星加起来重664KG。

2

除主载荷外,另有两颗30KG级的INS-IA和INS-IB属于印度,

其余101颗卫星中88颗属于美国flock星座,剩余13颗卫星来自哈萨克斯坦,以色列,荷兰,瑞士,美国,中国等国家。

分离顺序是印度的3颗卫星、88颗flock卫星,按4颗一组分离、13颗纳米卫星。


3

据了解,PSLV火箭目前总计发射39次,成功37次,部分成功/部分失败1次,失败1次 所有非完全成功都是在前四次飞行中。

从99年到16年间35发全部成功。

4

中国也有一颗卫星将在本次发射中升空。

据天仪研究院杨峰介绍,天仪研究院的第二颗卫星:微重力化工科学实验卫星将会在本次发射中升空,至于实验的细节,会在发射成功后发出。

5

Planet卫星成像公司将第一次同时把 88 颗立体卫星发送到近地轨道上。

这也意味着在卫星发射成功之后,他们能每天拍摄整个地球陆地的图像,并进行实时传输。

Planet 公司的高管表示,这次发射是航空史上单次发射立方星数量最多的一次。这 88 颗昵称为“Dove(鸽子)”的小卫星属微小卫星中的立方星(Cubesats),每颗仅重 5 公斤。


这些小型卫星将被送往 500 千米高的太阳同步轨道。发射成功后,Planet 在近地轨道上将拥有 100 多颗小型卫星,他们会昼夜不停地运转着,最近距离地面只有 400 公里,能为地球传输卫星解析度为 3-5 米的图像。

去年 10 月,这家公司才刚刚将发射至太空的运转卫星从 28 颗增加到了 63 颗,不到 4 个月的时间里,他们又将发射88颗卫星,计划将卫星总数增加到120颗,组成地球遥感卫星星座。

6

这个创纪录的发射计划,曾在英国引发一番争端:英国是否应该继续为这个经济增长快速的经济体继续提供援助?在2015年,印度从英国获得1.85亿英镑(约合人民币15.84亿元)的海外援助预算。

英国《每日邮报》报道说,发射计划将使印度跻身太空竞赛的最前沿,装载在火箭上的的卫星属于其他国家,而印度则通过将它们送入轨道来赚取不菲的费用。

英国保守党议员安德鲁 罗辛戴尔认为,“ 如果印度有钱用于火箭发射,那么我们就必须质疑继续为其提供资金援助是否合理。”

7

ISRO掌门库马尔说,"我们一次发射这么多卫星,并不是为了创造记录或其它什么的,而是为了最大限度发挥火箭运载能力。

国内某知名火箭专家认为,本次发射至少说明了几个问题:印度同行们火箭时序控制能力很强;小卫星标准化释放接口十分重要;国际上小卫星发射需求旺盛;国际合作将会是常态。


那么多卫星集体上天,印度又开挂了


北京时间今天中午11:28,印度空间研究组织ISRO将发射一箭104星——就是一枚火箭一次性带着104颗卫星上天。

此次任务一旦成功,印度将再一次呼应“开挂民族”的称号,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,远远甩开俄罗斯在2014年创造的世界纪录——“一箭37星”。

一记头在太空投放一百多颗卫星,会是什么样子呢?浙大微小卫星研究中心主任、浙大航空航天学院副院长金仲和教授告诉记者,大概像太空放烟花一样。

104颗卫星怎么挤得下

其实都是微小卫星

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月创造的一箭20星亚洲纪录。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。

世界纪录由战斗民族俄罗斯创造。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,这一纪录一直保持至今。

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。

因为我首先担心的是,一次性“挂”这么多卫星在身上,会不会不堪重负。然而这显然是多虑了,来对比下我国的“长征五号”的参数——起飞重量900吨,高度57米,25吨运载能力。

“从火箭本身的能力来看,印度这枚火箭只是中型火箭。”金仲和说。

但毕竟要挤下那么多颗卫星,会不会没地方挂?

“不会,因为这些卫星都是微小卫星(重量在100公斤以下卫星)。”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,“不能同时投放,工作量倒是不小,印度胆子也比较大。”要知道,当有那么多卫星都挤在火箭里,并且投放到同一轨道,还是会有比较大的碰撞风险。只要一颗卫星出一点情况,很有可能影响火箭的整体发射。

所以,卫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。

右图:此次任务的主要载荷Cartosat-2D卫星。图片来自印度空间研究组织ISRO官网。

96颗美国卫星为啥不自己放

因为印度便宜呀

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。

本次发射任务中,只有3颗卫星是印度自己的,5颗分别来自以色列、哈萨克斯坦、荷兰、瑞士与阿联酋。另外96颗卫星均来自美国,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,都是10×10×30厘米大小,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。

有一点叫人纳闷:在美国,国营的NASA,民营的SPACE X,有的是发射火箭的资源,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。”

从2015年9月以来,印度极轨卫星运载火箭已发射79个,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。

这也可以解释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。

有业内人士分析,为了这个挑战,印度很有可能不计成本地拉国际卫星来发射。



这么多卫星在太空里做什么

轻巧高能服务各个领域

微小卫星正吸引着越来越多人的关注。

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”。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。

“一般来说,制造一颗卫星的花费不菲。一颗几百公斤级的大卫星,成本在10亿~20亿元人民币之间,至少需要两年时间,就算一颗微小卫星,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,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。”金仲和说。

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