發展小衛星的意義何在?

——東京海洋大學研究生導師樊春明談小型衛星的發展  

 

2008年01月29日08:09  來源:科技日報

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  記者:目前各國都在大力發展小衛星,其背景情況是什麼?

  樊:衛星的發展跟計算機有類似的地方。個人電腦降低了人們使用計算機的門檻,使計算機應用滲透到人們的日常生活之中,不單在性能卓越的大型計算機力所不能及的地方發揮作用,同時也促進了計算機技術本身的發展。隨著網絡和並行計算技術的發展,又使得個人電腦的能力大大超出了單台電腦的能力,將自身的地位從從屬上升到主角。衛星的發展也正在經歷類似的階段,小衛星作為單獨的概念提出也正是由於它的廉價和易於普及應用。因此,在空間技術被各行各業重視的現在,小衛星受到矚目應該說是一個必然的結果。同時,硬件和軟件技術的發展也使得高性能低價格的空間應用產品的開發成為可能,世界上從上世紀80年代就開始了實用小衛星的研制。

  這裡,我們把包括超小衛星和微小衛星等重量1噸以下的衛星統稱為小衛星。現在,重量隻有幾公斤,在幾百公裡高度飛行的專門用途小衛星的開發制造隻需1—2年,器件成本也可控制在幾萬美金內。

  記者:小衛星都有什麼用途?

  樊:首先要明確的一個概念是,衛星僅僅是一個載體平台,其具體用途取決於該載體上安裝的設備。如果單從衛星的重量來區分大小,則實用中的眾多遙感遙測衛星和偵察衛星等等都可以稱為小衛星。關於這些衛星已經有很多介紹,所不同的僅僅是稱它們為小衛星還是遙感遙測或偵察衛星。真正體現出小衛星價值的是,小型高性價比的各種星載設備的開發成為現實以及衛星制造工程的發展使得衛星本身的研發周期和成本大大降低。

  根據小衛星的這些特點,在民用領域,當前小衛星被廣泛地應用於空對空,空對地和空對海的遙控遙測,為空間和地球科學、海洋探測、氣象以及環境檢測等領域的開發研究提供了強有力的手段。同時,小衛星還被有效地用來進行空間技術和材料等新技術的驗証。對於小衛星發射,現在流行的還是搭載大衛星發射的火箭方法,但小衛星發射的專用火箭也正在被開發。可以預見,一個低成本高機動性的小衛星發射工具會使小衛星在包括救援和軍事等特殊用途和突發事件的場合中大顯身手。

  記者:發展小衛星的意義何在?

  樊:小衛星的發展首先可以提高小衛星這個平台的建設和小衛星發射平台的建設﹔其次是利用這個平台來促進其他產業的發展。比如說,科學研究表明,空中的氣流和海中的海流構成的大循環決定了全球環境的變化。但是,深海的海流測量一直是一個探索中的課題。如果有一個廉價的衛星平台,廣大的海洋研究人員就能夠用它來對地球重力場進行測量,以此來監測全球深海海流。還有對於空間材料的研究,東京大學由學生主導研制的小衛星為研制中的太陽能電池提供了實際測量試驗。因此,隨著小衛星的普及應用降低了空間應用開發的門檻,將使得各行各業的研究人員可以直接參與設計和使用小衛星,這將對教育研究和產業界產生巨大的影響。國內外的大學都有開發小衛星的報道,東京大學學生制作的超小衛星的材料費僅1萬多美金。日本的航空高等專門學校(相當於我國的中專)提出要發射世界上最年輕人制作的衛星。一顆實用的小衛星涉及到空間飛行體設計和控制、通信和定位、能源、材料以及各種各樣的傳感器技術等等,在學校中開發小衛星不僅對普及和培養空間利用開發人才具有重大的意義,同時還能促進相關學科的全面發展和提高。實現自主創新的關鍵之一是提高研究水准和培養具備自主創新能力的人才,在以育才和科研為首要目的的大學中,在專家的指導下進行這樣的研究開發是具有重要現實意義的。

  20世紀末在信息界產生了一場大的變革,其歷史意義在於充分利用之前半個世紀中在信息領域裡的研究成果,將信息的發布傳輸接收乃至利用普及到了每一個個體,改變了人們的生活方式。現在,對於人類生活賴以生存的空間和海洋的利用,一場類似的變革正在拉開序幕,其對人類的影響也將大大超過IT變革。要在這場變革中有所作為,除了產業界以外,教育界的努力是不可缺少的重要環節。廉價的小衛星不僅提供給我們一個普及空間研究和應用的切入點,而且還提供了一個跨學科的研發平台,能夠帶動許多領域的全面發展和提高。在這方面,據悉國內的高校跟航天專家們在小衛星的研發合作上已經有了很成功的先例。我們期盼並相信中華民族定會在這場變革中為全人類做出更大的貢獻。 (本報駐日本記者 陳超)

(責任編輯:張文君)
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