科學家的硬核浪漫：用衛星點亮星空，用電碼傳遞祝福

撰文：利刃龍貓

在前不久的人民海軍成立70周年之際，軌道恰好位於太原上空的中國「瓢蟲一號」衛星通過發射肉眼可見的莫爾斯代碼，為人民海軍送出了別樣的祝福。「瓢蟲一號」持續發射了兩分鐘的聚光陣，代碼含義按照漢字編碼就是「加油人民海軍」。國內外的網友紛紛表示：這是專屬於科學家們的硬核浪漫。

「瓢蟲」系列衛星是由九天微星民營公司設計、中科院與中國航天集團製造並發射的商用新概念衛星，其中「瓢蟲一號」於2018年12月7日由長征二號丁型運載火箭發射升空。整個「瓢蟲」系列由7顆各式的衛星組成，「瓢蟲一號」擔任這些小衛星的「總指揮」。「瓢蟲一號」全重為百公斤左右，主要負責車輛船舶跟蹤、偏僻地域導航、模式識別等商用領域。「瓢蟲」系列衛星是中國目前技術最為先進的商用衛星。

2019年央視網路春節聯歡晚會上，「瓢蟲一號」首次公開亮相便大放異彩，完成了人類歷史上的第一次「太空自拍」。在4月2日的世界自閉症關愛日上，「瓢蟲一號」通過光陣閃爍為自閉症兒童帶來了別樣的祝福：「你好，星星的孩子」。「瓢蟲」系列衛星創下了人類航天歷史上的多個第一：第一個進行太空自拍的航天器、第一個能主動發射持續光陣的航天器、發光亮度最強的衛星等。「瓢蟲」系列衛星不僅是中國商用航天的豐碑，更是中國全體航天人的驕傲。

「瓢蟲」系列衛星基於物聯網平台為架構，6顆小衛星中有3顆為6U立方星，3顆為3U立方星。未來中國的商用航天公司還準備繼續發射72顆衛星，為「瓢蟲」系列組成星座，實現太空與地球間的高速物聯網傳輸。幾年後「瓢蟲」形成的星座將實現覆蓋全球、融合多平台信息共享的能力，成為全球低軌道衛星中的佼佼者。

值得關注的是，主要負責導航、測繪、信息傳輸的6U立方星可攜帶相控陣天線與合成孔徑雷達，並且實現了不依賴自身的高效率太陽能轉換。說到這，有些網友可能想到了「瓢蟲」系列衛星在其他非民用方面的用途……沒錯，借著「民用」外衣的「瓢蟲」，完全可以憑藉著高效的目標跟蹤能力以及基於物聯網傳輸的信息模式，實現對地面、海面目標的快速定位並將信息迅速傳遞到地面平台。

實際上，「瓢蟲」系列衛星在加強了抗干擾能力後，作為軍事偵察衛星是絕對合格的。整個冷戰期間，蘇聯軍隊都在為如何防禦美國海軍航母編隊而發愁。上世紀70年代開始，蘇聯著手打造了「海洋」反航母偵察監視體系，其中重要的一環就是天基偵察系統。一般來說，衛星要想完全不受到大氣層擾動對在軌姿態的影響，至少要達到距地面4萬公里左右的准靜止軌道。然而如此遠的距離只能進行簡單的電磁波傳輸，想要對地面目標探測的簡直是痴人說夢。因此，衛星不得不下降軌道高度並提高運轉速度，才能實現目標的跟蹤與精確識別。不過過低的軌道也使得大氣密度增加，為衛星的飛行帶來了額外的空氣阻力，並且使得衛星難以依靠太陽能實現自身的能源供給。

蘇聯的解決方法就是設計出「宇宙」系列核動力衛星，依靠核反應堆持續不斷的動力輸出為衛星飛行以及偵察設備運轉提供充足的能源。「宇宙」系列衛星的最低在軌高度僅100多公里，並且具有寬範圍的變軌功能。「宇宙」系列衛星為蘇聯海軍對美國航母編隊的識別、跟蹤、定位做出了卓越貢獻，從而使得美國對此如芒在背。不幸的是，1978年1月「宇宙-954」號核動力衛星突然失控並墜毀在加拿大一座湖泊內，並因此引發了一定程度上的放射性污染。抓到了蘇聯把柄的美國借著國際核武器控制條約對蘇聯大肆攻擊，最終迫使蘇聯回收了全部的「宇宙」系列核動力衛星。

而中國的「瓢蟲」不僅探測手段比「宇宙」系列更加先進，安全性與可靠性還要更勝一籌。更加重要的是，「瓢蟲」屬於低成本的商業衛星，無論是製造還是發射手段都要比傳統的軍用衛星簡便得多。

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