浅谈白宫“小卫星革命”计划

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10月21日，美国白宫科学与技术政策办公室（OSTP）公布了一项“利用小卫星革命”计划。OSTP希望联手NASA、国防部、商务部及其他联邦机构，加强政府部门与私人企业在小卫星实用领域的合作，以促进并支持政府与私营部门利用小卫星执行遥感、通信、科学与空间探索任务。

一

近期小卫星项目

（一）NASA项目

NASA计划投资3000万美元支持小卫星数据采购，包括2500万美元支持采购非政府小卫星星座数据，另有500万美元用于推进小卫星星座技术发展。NASA将于2017年初在艾姆斯研究中心建立“小型航天器虚拟研究所”。该研究所将为快速发展的小卫星技术领域提供技术支持，并分析总结小卫星任务的经验教训。为充分利用小卫星的快速迭代，NASA还致力于标准化小卫星任务的管理，从而减少相关行政负担。11月7日，NASA召开专项会议来讨论数月后的小卫星发射计划，其旨在研究全球气候模式及天气变化等问题。NASA首席科学家艾伦·斯托芬称，小卫星不仅可减少太空观测设备的成本，同时为私人企业提供更多研究太空的途径。

（二）NGA项目

美国家地理空间情报局（NGA）已授予行星公司价值2000万美元的合同，支持其在低地球轨道构建成像小卫星星座。这将使NGA每隔15天就能从该公司获得至少85%的地球陆地图像。这种图像有许多用途，包括环境监测、分辨率提升、变化监测以及情报问题处理等。

（三）NOAA项目

美国家海洋与大气管理局（NOAA）9月向小卫星星座运营商地球光学公司和施派尔全球公司授予“商业气象数据试点”项目合同，由这两家公司提供天基无线电掩星数据，旨在验证这些数据对于NOAA天气预报的质量及其潜在价值。

（四）IARPA项目

美国情报高级研究计划局（IARPA）正为其天基成像分析技术的发展而亟待扩建自身的卫星数据集。此次，IARPA利用“小卫星革命”的巨大潜能，将最终推进其对地球本身和太空的认知。

二

小卫星技术阐释

技术优势明显。小卫星通常是指重量在500kg以下的人造卫星,按照重量级别可细分为：小型卫星（100-500kg）、微型卫星（10-100kg）、纳米卫星（1-10kg）、皮卫星（＜1kg）。与中高轨大型卫星相比，小卫星具有投资与营运成本低、应急能力与灵活性强、系统建设周期短等众多优点、可为专用通信、遥感、快速反应的科学和军事任务和技术试验等方面提供低成本的解决方案，应用前景十分广阔。

发展趋势极快。近10余年，全球共成功发射卫星1206颗，包括389颗500kg以下的卫星，它们占发射总数的32.26%，其中具有实际应用价值的小卫星（即质量范围在1kg以上）占其总数的94.57%。2012年，全球共发射卫星138颗，其中小卫星发射总数占比高达35.51%，近几年，小卫星所占比例更已稳定保持在40%以上，由此可见，小卫星已成为航天活动的主要领域。

颠覆传统理念。现代小型卫星发展代表了一种新趋势、新设计理念。它突破了传统的“ 一星多用、综合利用” 的固有思维，不追求全面、综合，主张简化设计，采用成熟技术和模块化、标准化的硬件，并着重提高小卫星的功能密度。小卫星在航天创新发展中的作用也越来越突出。众多创新概念大量涌现，并利用小卫星进行飞行演示验证。创新概念正在向创新应用转化，与大卫星互为补充，丰富了航天系统的能力和手段，综合形成完整的空间体系。

三

商业航天发展新机遇

目前，美国将小卫星作为构建未来空间优势的重要部分，注重发挥其功能密度高、研发周期短、开发成本低等优势，不断增强发展力度。此外，该技术还可应用于其他大型项目，如做飞行测试，利用星座与小型卫星群扩大科学观测范围，提高空间态势感知能力等。

美国第45任总统唐纳德·特朗普于10月25日在奥兰多桑福德国际机场的讲话表示，对于未来美国太空探索与发展规划，新政府将通过促进国家与私人航天公司的合作来使资金最大化，从而将NASA从低地球轨道中解放出来。（很遗憾，目前全球所有商业航天公司都无法将航天器送离地球轨道）“小卫星革命”计划为此提供了良好的契机。目前，美国防部、NASA等政府部门仍是推动小卫星技术发展的主要力量，未来，随着大批新兴商业航天公司聚焦该市场，小卫星的应用服务范围将显著扩大。

作者丨孙顶琪

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