关于设计,生活和电子的二三事

为什么我们要发射卫星

距紫丁香二号发射已经6个月了,1号也在加紧研制,预计年中发射。
3个月前,12月20号,紫丁香二号完成了设计任务,同时达到设计寿命。今天,卫星正常在轨运行6个月,每天过顶若干次,向地面传回几十条遥测信息,为世界业余无线电爱好者提供卫星通信服务,同时也可以为国内相关专业师生提供在轨飞行软件验证服务。如果不出什么意外,卫星可正常在轨运行几年时间,实现业余通信,航班、船舶航线跟踪,红外对地拍照等若干功能。而这颗卫星总研制费用不过数百万。
不光是我们,现在在地球低轨道,即轨道高度小于1000km的地球轨道中,已经有数百颗微小卫星执行科学探测、业余通信为主的任务。预计此后还会以每年几十颗甚至更多的速度增加。

well,你说的这些我都懂,可跟我有什么关系?
坦白的说,这些卫星本身确实和你没什么关系。除非你是航天或卫星任务相关。
但是,在现代社会中,不管你处在什么条件下,总会或多或少和这些卫星提供的服务有些关系,比如GPS,比如各种卫视(卫星电视,不是“xx卫士”),气象预报,卫星地图,某些情况下可能还有卫星电话等。

好吧,但发射了那么多卫星,和我有关系的这么少,不是浪费钱么?
从大的方面来说,人类的发展过程就是一个不断探索的过程。不去探索,怎么能知道会有什么在前面等着我们,又怎能掌握自身命运?往小了说,每次卫星发射都是对现有技术边界的一次探索,不管成功失败,都能把人类现有技术水平向前推进一步。
卫星同样是一个试验场。对于大型卫星,由于运载火箭对卫星质量、体积的要求,卫星上的部件不但要求体积小,重量轻,还要能够承受空间辐射、高低温、温度剧变的影响,因此许多新材料、新设计通常会在卫星上使用以满足要求,然后,随着工艺成熟,价格降低,逐渐普及开来。同时在近些年,随着材料、工艺的发展,普通工业级器件可靠性也逐渐提高,能够满足一般应用的需要。如近地空间实验、空间探索等应用,可以接受相对较低的可靠性(相比军事目的),因此可以用工业级器件建造卫星,以大大节约成本并缩短建造周期,这也是微小卫星存在的主要价值。
这次紫丁香二号同样是一个尝试,尝试让更多人实际接触到卫星。因此,卫星设计了业余无线电载荷,用对讲机加上定向天线就能将语音信号发射到卫星,通过卫星转发;卫星测控软件使用GNU radio编写,GNU Radio代码公开,用电视棒就能接收解码卫星遥测信号;还有公开的一些红外照片,船舶飞机航线跟踪数据(ADS-B,AIS)等。在卫星普及化这个方向我们已经处于国内前沿。
NASA同样被这个问题困扰。要向国会要钱,就要跟他们展示成果,以及成果将会有什么实际作用。NASA很聪明的把卫星发回数据、空间站live video等放在网站,可供所有人查看。在NASA首页还针对媒体,教育工作者,学生分别有对应的页面。除此之外,NASA还有开放日,是公众了解航天得很好机会。还有Space X的火箭发射live stream等。
随着技术的进步,将来完全有可能出现采用微小卫星作为平台的卫星电话,数据通信,全球定位,气象、地理观测,到时候,在大洋深处,极地,山区,也能享受到方便、廉价的通信服务,这些,在目前多数人的有生之年完全有可能实现。现在所做的一切,都是在为这些目标进行探索。

那么,发射卫星和你,有关系吗?

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