美將發射一批微小衛星 為「突破攝星」計劃探路

藝術家筆下的KickSat衛星 圖片來源：Ben Bishop

如果一切順利，7月6日，作為一項具有里程碑意義的部署，一堆大約100張便利貼大小的小衛星將被發射到國際空間站。經過幾天短暫的測試，在飄離軌道並被地球大氣層燒毀之前，這些極小的衛星將傳輸關於其能量載荷及方向的數據。

這些平面直角小衛星的每條邊僅有3.2公分長，其重量約為5克，它們被設計用於一個博士計劃。然而這些小衛星即將在宇宙空間迎來的測試卻是廣為宣傳的「突破攝星」計劃的第一步，後者是由俄羅斯億萬富翁Yuri Milner牽頭的一項將小型探測器送上星際旅途的嘗試。

從事將小衛星送往木星衛星木衛二可行性研究的美國馬薩諸塞州劍橋市非營利查爾斯·斯塔克·德雷伯實驗室航天工程師Brett Streetman說：「我們非常興奮。」他表示：「此舉將為小衛星平台留下飛行遺產，同時向人們證明，它們是真實的，並且具有真正的潛力。」

這些探測器是逐漸增加的小衛星家族中最小的成員。自2003年以來，研究人員已經發射了數百枚10公分大小的立方體衛星——僅2015年就超過120枚。

坦佩市亞利桑那州立大學工程師Jekan Thanga如今正在從事一種更小的「毫微微衛星」的研製工作。Thanga表示，這種3公分的立方體衛星具有第一代立方體衛星的技術能力。而此次發射的小衛星更小也更便宜，其所裝載的一次性處理器使其能夠完成一些探測危險環境的自殺式任務，例如對土星環的探測。

Thanga表示：「它們都是下一代空間任務工具箱的一部分。」

名為KickSat-2的即將到來的小衛星測試是由紐約州伊薩卡市康奈爾大學研究人員開發的眾籌項目的第二階段。2014年4月18日，鞋盒大小的KickSat-1探測器被成功發射升空，但在因一次宇宙射線爆而重置其釋放系統時鐘後，該探測器未能成功部署其運載的貨物——104枚小衛星。最終，KickSat-1墜出軌道，並攜帶著這些小衛星在大氣層中燒毀。

航空工程師Zachary Manchester在康奈爾大學航空航天工程系讀博士時製造了這些衛星。他說：「我有點沮喪。」幸運的是，足夠多的備用配件使得第二批小行星的製造變得又快又容易。

這些小衛星被稱為「精靈」，它們攜帶了差不多一對60毫安的太陽能電池、一個無線電發送裝置以及一支天線。KickSat-2的有效載荷包括一些更新的「精靈」

研究人員已經通過「精靈」的原型證明其可以在太空嚴酷的環境中運行。2011年，3枚小衛星被粘附在國際空間站的外圍。當科學家於2014年將其取回時，它們仍在工作。

率領康奈爾大學小衛星團隊的航空工程師Mason Peck表示，商業電子技術能夠勝任太空中的真空和極端溫度是一件「非常了不起的事情」。然而在飛往太空深處的過程中，小衛星的電子器件面臨著宇宙輻射的風險。

Peck指出，「精靈」有大量的科學任務可供選擇。他說，這些小衛星可以被用來核實空間碎片在上層大氣中的行為模型。

為了應對長期星際旅行的目標，小衛星需要有更好的激光通訊功能。作為「突破攝星」諮詢委員會的成員，Peck和Manchester認為，這應該是有可能的。Peck表示：「我們還有很長的一段路要走。」

近日宣布的「突破攝星」計劃旨在將一艘小飛船送往臨近恆星。這項星際探索計劃的目的是在2069年即「阿波羅11號」登陸月球100年之後，向距離地球最近的恆星系統半人馬座阿爾法星發射一個探測器。（趙熙熙）

來源：中國科學報

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