美国的微型卫星 美国是发生微型卫星最多的国家,不仅航天机构发射微型卫星,就是各军种,也发射自己的微型卫星。

  美海军研究实验室研制的先进微小型"天地链路系统转发器"(SGLS)已在轨道上运行一年了,这是迄今设计并经过轨道飞行验证的最小的转发器。

  SGLS转发器搭载在美空军2000年7月19日发射的强力星一2.1小型技术实验卫星上,其重量(1.5千克),体积(1475立方厘米),比现有同类产品减少70%。据称,至今用在小型卫星上的轻型转发器,都是基于便携型电子播叫器技术制造的,不能满足国防部加密或与空军现役地面站相链接的要求。而SGLS转发器,对于下一代或小型高性能航天器来说是很理想的,能够为空军卫星控制网S波段航天器提供安全跟踪、遥测与指令服务。

   SGLS转发器将装在XSS-10实验卫星上,用于转发有关交会与对接所必需的信息。XSS-10卫星仅重25千克,是利用原为天基"智能卵石"计划研制的技术设计的。海军研究实验室目前还在改进SGLS转发器,使之适于在其他频段上工作,以便能支持不同网络体系结构,诸如航空与航天局和私营公司运营的网络。

  另外,由美国,FRW公司负责生产的用于微小型卫星的小推力发动机阵列,制造精度为10毫米,在Scorpius亚轨道火箭上成功通过点火功能测试。小推力发动机项目是国防高级研究计划局研制的项目,由TRW公司、Calteeh和Aerospace公司一起负责完成。

  发动机阵列中的每个MEMS发动机单元,内部填充styphnate推进剂,在白沙基地进行了间隔1秒的连续20次点火的测试。每个发动机单元可以提供10.4吨/秒的推力。

  MEMS设汁基于硅芯片制造技术,比起传统发动机有几个优点:没有活动部件;可以使用多种推进剂;可以升级;不需要使用推进剂贮箱、管路和阀门;可以完全集成到小卫星的结构中。

  MEMS小推力发动机阵列采用三层硅-玻璃-硅结构,中间层由多个推进剂小腔组成,腔体一端用可破裂膜密封,一端用点火器密封。每个推进剂腔均为一个小型发动机,一旦点火便提供一个推力。采用"数字推进"技术控制推进剂腔的点火序列来提供离散增加的推进力。

  美国现正积极研制纳型和皮型卫星。拟于2007年先发射100颗重10千克的小卫星,用

  于研究日地间的作用。这些卫星可在不同高度同时测量地球磁层和等离子体的相互作用,而这是一两颗大卫星办不到的。这些纳型卫星将组成"磁层星座",它们的近地点高度相同,均为12750千米,但远地点高度却不同,是从距地球表面312000千米的高度沿一条"线"向外延伸,这样就可以在不同高度同时测量地球磁层和等离子体的相互作用。这种卫星的方案之一是制要不伴随单点失效,应尽量减少备份或不使用备份。目前要着重提高小卫星的功能密度。

  小卫星今后的发展既不应该、也不可能完全取代大卫星。两者应取长补短,相辅相成,从而使航天技术产生质的飞跃,使现代生活出现新的变化。

  目前,NASA正在开发一系列新技术和新产品,如自动操作技术、微型遥感器、结构紧凑的小推力推进系统等,以使卫星实现微型化。此外,美国现正开发自动操作、微型遥感器等一系列新技术,目标造直径为30厘米、高10厘米的圆筒形卫星,每颗卫星制造成本为50万美元。不过,这样小的卫星,其太阳能电池只能产生5-10瓦电能,所以需研制一种能用1-3瓦电能工作的微推进系统,以便为星载仪器留下足够的电能。

  2000年2月6日,美国用"绕轨皮卫星自动发射器"发射了两颗DARPA的"皮卫星"。OPAL是在2000年1月26日与亚利桑那州立大学卫星1号等另外4颗卫星一起发射入轨的。这两颗皮卫星每颗重量小于230克,尺寸为10.2厘米×7.6厘米×2.5厘米,彼此通过30米长的细绳连接。

  美国还在研制体积只有今天遥感器的1/100~1/1000的微型遥感器,它可装在小型行星登陆器亡,用于分析行星土壤,测量行星温度、风速等。未来火星登陆器的直径能小到只有30厘米。

 

【字体:  】           2010-04-20 11:45             编辑: 江西国防教育网
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