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美将发射一批便利贴大小卫星:测试霍金“突破摄星”计划

  文章来源:中国科学

  原标题:美将发射一批微小卫星 旨在为“突破摄星”计划探路

  如果一切顺利,7月6日,作为一项具有里程碑意义的部署,一堆大约100张便利贴大小的小卫星将被发射到国际空间站。 经过几天短暂的测试,在飘离轨道并被地球大气层烧毁之前,这些极小的卫星将传输关于其能量载荷及方向的数据。 这些平面直角小卫星的每条边仅有3.2公分长,其重量约为5克,它们被设计用于一个博士计划。

  然而这些小卫星即将在宇宙空间迎来的测试却是广为宣传的“突破摄星”计划的第一步,后者是由俄罗斯亿万富翁Yuri Milner牵头的一项将小型探测器送上星际旅途的尝试。

  从事将小卫星送往木星卫星木卫二可行性研究的美国马萨诸塞州剑桥市非营利查尔斯·斯塔克·德雷伯实验室航天工程师Brett Streetman说:“我们非常兴奋。”他表示:“此举将为小卫星平台留下飞行遗产,同时向人们证明,它们是真实的,并且具有真正的潜力。”

  这些探测器是逐渐增加的小卫星家族中最小的成员。自2003年以来,研究人员已经发射了数百枚10公分大小的立方体卫星——仅2015年就超过120枚。

  坦佩市亚利桑那州立大学工程师Jekan Thanga如今正在从事一种更小的“毫微微卫星”的研制工作。Thanga表示,这种3公分的立方体卫星具有第一代立方体卫星的技术能力。而此次发射的小卫星更小也更便宜,其所装载的一次性处理器使其能够完成一些探测危险环境的自杀式任务,例如对土星环的探测。

  Thanga表示:“它们都是下一代空间任务工具箱的一部分。”

  名为KickSat-2的即将到来的小卫星测试是由纽约州伊萨卡市康奈尔大学研究人员开发的众筹项目的第二阶段。2014年4月18日,鞋盒大小的KickSat-1探测器被成功发射升空,但在因一次宇宙射线爆而重置其释放系统时钟后,该探测器未能成功部署其运载的货物——104枚小卫星。最终,KickSat-1坠出轨道,并携带着这些小卫星在大气层中烧毁。

  航空工程师Zachary Manchester在康奈尔大学航空航天工程系读博士时制造了这些卫星。他说:“我有点沮丧。”幸运的是,足够多的备用配件使得第二批小行星的制造变得又快又容易。

  这些小卫星被称为“精灵”,它们携带了差不多一对60毫安的太阳能电池、一个无线电发送装置以及一支天线。KickSat-2的有效载荷包括一些更新的“精灵”

  研究人员已经通过“精灵”的原型证明其可以在太空严酷的环境中运行。2011年,3枚小卫星被粘附在国际空间站的外围。当科学家于2014年将其取回时,它们仍在工作。

  率领康奈尔大学小卫星团队的航空工程师Mason Peck表示,商业电子技术能够胜任太空中的真空和极端温度是一件“非常了不起的事情”。然而在飞往太空深处的过程中,小卫星的电子器件面临着宇宙辐射的风险。

  Peck指出,“精灵”有大量的科学任务可供选择。他说,这些小卫星可以被用来核实空间碎片在上层大气中的行为模型。

  为了应对长期星际旅行的目标,小卫星需要有更好的激光通讯功能。作为“突破摄星”咨询委员会的成员,Peck和Manchester认为,这应该是有可能的。Peck表示:“我们还有很长的一段路要走。”

  近日宣布的“突破摄星”计划旨在将一艘小飞船送往临近恒星。这项星际探索计划的目的是在2069年即“阿波罗11号”登陆月球100年之后,向距离地球最近的恒星系统半人马座阿尔法星发射一个探测器。

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