2023年1月28日星期六

下一代GPS卫星开始关键测试


1月26日,L3Harris公司宣布已将导航技术卫星3号(NTS-3)交付美国空军,目前该星正在进行最终测试,计划2023年年末发射。

NTS-3是美国空军研究试验室(AFRL)资助的项目,将从静止轨道播放定位、导航和时间信号(PNT),验证下一代导航技术,为GPS系统提供补充。

该卫星目前正在位于美国新墨西哥州的克特兰空军基地进行一系列测试,并很快会转往加州爱德华空军基地贝尼菲尔德(Benefield)吸波暗室开展频率测试。AFRL在1月26日的新闻稿中表示,这是首次对NTS-3即将在轨验证的PNT信号进行频率测试。

AFRL在2018年与L3Harris公司签订了NTS-3的研制合同,总价8.4亿美元,卫星重1.25吨。美国空军计划通过USSF-106任务完成卫星发射,该任务将是美国发射联盟新款火神运载火箭首次执行美国国安发射任务。

AFRL与MITRE集团开发了基于软件无线电的可重新编程接收机,用户可同时接收传统GPS信号和新的NTS-3信号。Parsons集团正在开发该项目的地面系统。

NTS-3卫星入轨后将独立于GPS运行。AFRL表示,新的信号技术和先进的波形将使敌方的干扰变得更加困难。美国空军将该项目称为“先锋计划(Vanguard)”,以使其获得更多的关注。

NTS-3卫星采用了L3Harris公司的ESPAStar商业卫星平台。如果在轨试验成功,美国空军可能将部分NTS-3的载荷和信号处理技术移植到GPS卫星,同时也可能考虑采购更多的NTS-3卫星,以增强运行在地球中轨道的GPS星座。

美国空军预计,要实现全球覆盖,需要大约20颗NTS-3卫星。


欧空局寻求实施“零碎片”政策


欧空局负责人表示希望在未来几年内实现欧洲宇航飞行器“零碎片”政策,同时他希望这项政策能够扩展到全球。

1月19日,在瑞士达沃斯世界经济论坛的小组讨论上,欧空局局长Josef Aschbacher表示正在与成员国讨论关于宇航飞行器寿命到期后立即离轨的政策。

他说:“我们想要建立一项零碎片政策,这意味着如果你要发射卫星,你就要负责它的清除”,“这项政策会在未来几年内生效。”

Aschbacher此前曾经讨论过建立一个类似的政策,目标是在本世纪末开始实施。他在在一段2022年6月份的视频中说道:“到2030年,我们希望所有重要轨道上的欧洲卫星能够持续且有效的在寿命结束后立即离轨。”

在达沃斯的发言中,他建议零碎片的政策能够扩展到欧洲以外,“我正在与欧洲政府开展这方面的工作。我希望这项政策能够推广到全世界,因为我们需要为了自身以及飞行器和宇航员的安全而保护我们轨道。”

目前被世界多国接受的国际准则只要求卫星在寿命结束后25年内完成离轨,业内已经开始讨论缩短这个时间要求。2022年9月,美国联邦通讯委员会批准了一项命令,要求所有该委员会授权的卫星以及希望进入美国市场的卫星在寿命结束后5年内完成离轨。

Aschbacher同时提到了欧空局资助的轨道垃圾清除项目ClearSpace-1,该任务将会清除地球低轨道上的Vega火箭载荷适配器。与欧空局签订该任务合同的瑞士创业公司ClearSpace在今年1月完成了2900万欧元融资以推进该项目在2026年完成发射。

着眼发展天基太阳能发电

除讨论宇宙碎片和欧空局其它的宇航探索活动外,Aschbacher还特别提到了欧空局正在对天基太阳能发电进行技术和经济可行性研究。

欧空局在去年11月份举行的部长级会议上为天基太阳能发电项目“Solaris”争取了6000万欧元的资金,下一步将开展天基太阳能发电以及能量传输回地球的可行性研究。“Solaris是一个令人感到惊艳的项目” Aschbacher说到,如果可行,它能够同时解决气候变化和能源独立的问题。

他承认:“这个项目非常具有未来感”,“如果能够实现,同时我必须强调如果,它将是气候变化和能源独立方面的巨大进步。”

他表示如果Solaris项目得出天基太阳能发电具有可行性的结论,他愿意推进某种类型的演示验证项目。“我们将会在两到三年内看到分析结果,随后我会制定下一步的主要方案。”

许多其它公司和机构都重新燃起了对天基太阳能发电的兴趣,这个概念最早可以追溯到半个世纪以前。 Northrop Grumman公司在去年12月宣布完成了天基太阳能发电相关技术的地面测试,并与美国空军研究实验室签订合同,2025年完成在轨验证。1月3日, 由加州理工学院资助的一个类似验证项目完成了发射。

2022年5月,NASA表示其技术、政策和战略办公室已开始一个天基太阳能发电的可行性再评估的短期项目,除项目可行性外还将分析NASA可以在何种程度上支持该领域的新工作。NASA原计划在9月份完成这项任务,但截至2023年1月,该报告仍未发布。


2023年1月20日星期五

美国与日本签署宇航合作框架协议


1月13日,美国与日本签署了一项促进两国进一步开展宇航探索的协议,但未发布新的具体合作项目。

日本首相岸田文雄及其它政府官员参加了在NASA总部举办的简短仪式,美国国务卿布林肯与日本外务大臣林芳正签署了该框架协议。

岸田文雄在仪式上表示:“美日之间合作开展的包括阿特米斯在内的许多项目标志着两国宇航合作进入了一个新的阶段。包括探月,美日宇航员已经在合作开展相关工作”,“我强烈的希望这项协议能够显著促进两国宇航合作,同时还能够进一步扩大日美同盟下的合作范围。”

日美两国都没有发布协议的具体内容,该协议的标题为“日本政府与美利坚合众国政府关于以和平目的合作开展包括月球和其它天体在内的外层空间探索与利用框架协定。”NASA在一份声明中表示,该协定包含了“两国之间广泛的合作活动”,例如航空、航天科学和探索。

2009年,美国曾与加拿大签署了类似的协定,该协定名为“加拿大政府和美利坚合众国政府关于和平开发利用外层空间框架协定”。这项协定为NASA和加拿大宇航局奠定了“落实合作各项安排的整体法律框架”。

布林肯在仪式上表示:“这项框架协定的签署将使我们的合作达到新的高度”,“它将在多个领域促进两国合作,包括宇航科技、运输、无人探月项目、气象任务以及两国共同期待实现将日本宇航员送上月球。”

林芳正希望这项协议能够促进两国在阿特米斯项目上开展更多的合作,包括日本计划为该项目后续任务开发一个加压的探月车,他说:“随着这项协议的签订,两国间大量的合作项目都将有效的开展。”

两国官员都没有在仪式上宣布新的具体合作项目。去年11月,NASA和日本政府签署了关于明确日本参加月球空间站项目的协议,其中确认了日本将参加国际空间站直到2030年,同时协议中还明确了NASA将在未来的阿特米斯任务中将一名日本宇航员送至月球空间站。

NASA负责人Bill Nelson 在仪式上表示,他和NASA副局长将在2月份访问日本,“增进NASA与日本宇航局的关系”,但并未说明此行的具体计划。


欧洲投资银行向SES提供三亿欧元贷款以促进宇航产业发展


1月11日,欧洲投资银行(EIB)宣布向SES公司提供3亿欧元贷款,以帮助欧洲宇航产业提升竞争力。

SES公司表示,这笔为期7年的贷款“条件非常吸引人”,同时是这家公司65年历史中从欧洲投资银行获得的最大一笔贷款。

EIB副主席Kris Peeters表示,这笔贷款的规模“证明了宇航产业对EIB以及欧盟的战略意义”,“我们和欧盟委员会目标一致,就是要让SES这样的欧洲公司取得成功并更具有竞争力”,因为宇航“在未来只会变得更加重要。”

这笔贷款将用于SES公司此前已经宣布的三颗广播和宽带卫星:ASTRA 1P, ASTRA 1Q以及SES-26。

SES公司对外交流副主席告诉记者,这笔贷款“略低于三颗卫星总成本的50%”,EIB的投资规范限制该银行在单一项目的投资超过其成本的50%。

TAS公司负责这三颗卫星的研制,计划在2024年完成发射。

ASTRA 1P和ASTRA 1Q两星于2021年完成订购,将替换东经19.2度上的退役卫星,以Ku频段向德国、法国和西班牙的广播公司提供服务。ASTRA 1Q 卫星将配备软件定义通信载荷,可根据数据市场需求进行在轨软件重构。

SES-26也是一款软件定义载荷卫星,于2022年完成订购,将运行在东经57度,通过Ku和C频段向欧洲、非洲和亚洲提供内容和通信服务。

EIB表示,这笔投资将促进欧盟委员会目标的实现。欧盟委员会计划在2025年实现欧洲每个家庭都具备100mbps的数据通信能力。

SES希望参与总额60亿欧元的IRIS²多轨道通信星座项目,该项目计划2027年完成部署,将进一步增强宽带通信服务,同时满足政府对安全通信的需求。

2022年9月,欧空局选择由SES公司负责猎鹰一号(Eagle-1)卫星的开发,该星将验证用于IRIS²星座的量子加密技术。IRIS的全称是“可靠、互联以及安全卫星基础设施”。

欧洲提升宇航产业的努力源于欧洲宇航官员呼吁加强宇航协作和投入,以保持与中国、美国和其它非欧盟国家相同的发展速度。

欧空局成员国在去年11月同意在未来三年向欧空局提供169亿欧元的预算,尽管低于欧空局的预期,该预算在考虑通货膨胀的前提下仍较2019年上一期预算增长了16.6%。

Peeters透露,EIB“已经与欧空局和欧盟委员会进行了交流,讨论在未来如何以前所未有的力度刺激欧洲宇航产业发展。”

近年来EIB参与的其它宇航项目还包括向法国卫星运营商Eutelsat的Konnect VHTS宽带通信卫星提供2亿欧元贷款,以及向欧洲下一代运载火箭阿里安6项目提供1亿欧元贷款。


2023年1月13日星期五

空客加入Starlab商业空间站项目


空客防务与宇航正在加入Voyager Space公司主导的商业空间站项目,此举可潜在帮助欧洲政府在国际空间站退役后参与商业化空间站。

1月4日,位于美国丹佛的Voyager Space公司宣布将与空客合作开展Starlab(星空试验室)商业空间站;该公司表示,空客将为Starlab提供“技术设计支持和顾问”,但未透露合作内容和协议金额的细节。

Voyager Space公司在2021年10月份宣布与洛克希德马丁公司合作开发Starlab项目。按照当时的介绍,Starlab空间站将具备充气模块、对接接口以及一个提供电力和推力的服务舱,可同时容纳4名宇航员。

2021年12月,Voyager Space通过其旗下的Nanoracks公司成为NASA低轨开发项目(CLD)资助的三家公司之一。NASA计划在国际空间站2030年退役前向商业空间站转移,这笔资金将帮助开展Starlab设计,总额1.6亿美元。

向商业空间站的转移还会包括NASA在国际空间站的合作伙伴,空客和Voyager Space在宣布合作时都提到了这一点。Voyager Space公司主席和首席执行官Dylan Taylor在声明中表示:“通过与空客的合作,Starlab的生态系统将扩展至欧空局及其成员国,使其低轨微重力试验能够继续开展。”

国际空间站的合作伙伴已经在考虑如何利用美国公司运营的商业空间站。目前的国际空间站合作协议基于物品换服务模式不太可能适用于商业空间站。各国宇航机构可能需要直接与空间站的运营商合作,不再通过NASA。

德国宇航局应用与科学主管Peter Gräf在去年10月份参加美国航空航天学会(AIAA)会议表示:“我们需要找到一种全新的合作方式”,“潜在的合作方式有很多,主要的参与成员正在深入的讨论。”

由欧洲政府直接向美国公司支付商业空间站的费用可能存在问题。法国驻美大使馆宇航参赞兼法宇航驻美代表Nicolas Maubert在一次讨论会上表示:“欧洲的纳税人不希望直接向美国商业公司付款”。这些问题有可能通过欧洲公司以及其它国际空间站伙伴的参与而得到解决。

欧空局正在研究国际空间站退役后的计划,他们清楚这些问题。欧空局宇航员中心负责人Frank De Winne在去年11月欧空局在巴黎举行部长级会议期间的一次采访中表示:“我们应该直接向美国商业公司付款么?我们当然可以这样做,但这就意味着直接用欧元支持美国公司。这是欧洲所希望的么,是我们的成员国愿意做的么?”

欧空局将在2025年下次部长级会议前研究如何与商业空间站合作,Frank De Winne表示其中一个选项是欧洲开发一个可以向这些空间站提供服务的载人舱。“在我们与商业空间站提供商的对话中,也就是NASA支持的那些低轨开发项目(CLD),他们都对运输感兴趣”,“为了降低运输的成本,他们希望看到竞争,就是这么简单。”

空客并不是第一个参与商业空间站项目的欧洲公司。TAS正在为Axiom Space公司研制太空舱,这些太空舱将首先与国际空间站对接,但最终将与其分离并组成独立的商业空间站。

欧洲公司合作开展低轨碰撞规避演示验证


1月9日,三家欧洲小型宇航企业宣布将于今年合作在地球低轨道开展小卫星碰撞规避系统测试。

该项目将使用葡萄牙在轨交通管理公司Neuraspace的数据指导保加利亚Endurosat公司研发的微纳卫星完成在轨规避,实施规避动作的星上电推进器由西班牙Ienai Space公司研制。

该星体积12U,计划通过德国Isar Aerospace公司“光谱”火箭的第二次任务发射入轨,该火箭计划2023年初完成首飞。

进入轨道后,其推进器可对Neuraspace公司轨道管理平台发出的模拟和真实碰撞预警及规避建议作出响应。

Neuraspace公司负责人Chiara Manfletti在接受采访时表示,由于近年来大量卫星发射入轨,关键轨道发生碰撞预警的数量增长了5倍,同时“不论碰撞是否会发生,对否需要进行规避的相关分析工作量增长了9倍。”

Neuraspace公司的人工智能算法基于来自商业合作伙伴以及公开的人造宇航飞行器跟踪数据,可减低运营商在这方面的工作压力,避免不必要的碰撞规避。

Chiara Manfletti介绍说,该公司在2022年12月获得了第一份商业合同,合作对象未公开。同时该公司还有7家潜在客户,“计划在未来几年内完成400多颗卫星的发射”,其中多数是低轨遥感和通信星座的开发运营企业。

她说:“我们正在对技术能力进行验证”,“而这次在轨任务的目的就是进一步改进规避策略。”

通过结合Neuraspace公司分析能力和Ienai推进器提供的动力,这几家公司希望未来能够突破计算和推力对小卫星自动避障操作的限制。

提升飞行跟踪数据的质量和范围以及赢得卫星运营商的信任也同样重要。。

Manfletti说:“首先你需要与卫星运营商以及卫星用户建立信任,让他们相信你不会做什么疯狂的事情”,“如果信任存在,我们的工作流程(目前基于地面)可以实现指令自动上传至宇航飞行器,或直接与其地面操作软件进行交互。”

Ienai公司CEO Daniel Pérez表示,尽管SpaceX公司在2021年利用Starlink卫星上的电推进器完成了俄罗斯反卫星试验碎片规避,业内仍然对电推进器是否能够完成碰撞规避存在疑问。这项任务是Ienai公司在2022年首次完成在轨验证后,计划2023年在更大的卫星上进行一系列在轨验证的一部分。

保加利亚卫星制造商Bulgarian将在卫星上搭载其它客户的载荷,该公司于2018年完成首颗卫星发射。

2023年1月6日星期五

TAS将研发可重复利用的在轨制造飞行器


一家名为REV的风险投资机构近期与TAS签订合约,后者将研发一款名为REV1宇航飞行器,计划2025年投入应用,该项目的愿景是未来无人飞行器将成为在轨制造产业的关键。

TAS在2022年12月与REV公司签订了REV1可重复利用、内部加压“宇航工厂”第一阶段的研制合同。REV是一家位于卢森堡、具有8年历史的风险投资公司,主要从事微重力研发和制造业务投资。

将负责REV1运营的Space Cargo Unlimited(SCU,无限宇航货运)公司表示,在美国Axion公司大力投入开发商业载人空间站的同时,REV1无人飞行器由于不需要支持人类活动的大量安全设施,将具有更大的灵活度和更低的成本。

SCU公司CEO以及联合创始人Nicolas Gaume在接受采访时表示:“空间站上的安全设施对宇航员至关重要,但同时影响了载荷搭载能力”,“我们不认为载人多用途宇航飞船是未来扩大在轨制造规模的发展方向”,“事实上,发展在轨制造的动力应当依靠载荷而不是飞行器。”

TAS将负责REV1的设计、开发和制造,该飞行器大小相当于一个小型车辆,未来属于SCU拥有并负责运营。

Gaume介绍说,REV1的设计能力将达到可在低轨搭载1吨载荷并运行数月。TAS同时正在开发可重复利用在轨服务舱,将可与REV1进行在轨对接;在轨服务舱将配备太阳能电池帆板和电推进器,可以在轨运行10年,大致相当于完成20个REV1任务。

此外,REV1配备了隔热装置,可在完成任务后重返大气层,最终依靠降落伞着陆。

REV1的目标市场包括生物技术、制药和希望利用太空环境开发新材料的制造商。Gaume表示,REV1上将配备来自重要客户的一系列先进在轨制造载荷,具体情况将在发射前公布。

REV公司目前已经在国际空间站上开展微重力条件下种植葡萄和酿酒的试验,未来REV1上也将开展相关农业试验。

Gaume表示REV1项目已经策划“一系列”其它在轨开发和验证项目,包括推进系统的试验台,他说:“第一颗在轨失效卫星的故障原因就来自推进系统”,“多数卫星的推进系统没有经过在轨测试,如果实施在轨测试它们也无法返回地面,这样就极大的增加了新系统开发的成本和时间”,“通过提供快速测试和返回服务,我们将促进整个宇航生态的加速发展。”

SCU和TAS计划在意大利都灵修建一个“宇航机库”,用于REV1以及其它飞行器的保养和维护。

欧洲私募股权公司Eurazeo是SCU公司的主要投资人和股东,同时SCU表示泰雷兹集团旗下的投资公司以及欧洲早期投资公司Geodesic也已经确定将向其提供投资。

其它正在开发用于在轨制造等应用无人宇航飞船包的企业中包括了英国创业公司Space Forge。该公司计划2023年1月通过Virgin Orbit公司在英国的首次发射任务完成其飞行器的首次发射。


欧空局将在预算增长的基础上扩大人员规模


在刚刚获得显著增长的预算后,欧空局计划在2023年增招200名员工以帮助各项新计划的实施。

12月15日,在欧空局理事会后的记者会上,欧空局官员宣布2023年将在现有6000名员工的基础上增加招募200名员工,以开展11月份欧空局部长级会议上支持的各个项目。

欧空局局长Josef Aschbacher表示:“在成员国强有力的支持下,许多新的项目得以启动,因此需要更多的人手。”

Aschbacher表示,空缺职位的相关信息将在2023年初发布。整个2023年欧空局将招募400人,包括200个新增岗位和200个原有岗位人员补充。同时他表示,新增人员将会“战略性的”安排在欧空局的不同岗位,对新项目和发展中的项目提供支持,但并未说明具体细节。

这次招募将是他所描述的“欧空局机构转型”的关键,转型方向包括内部战略和官僚机构改革;在新增员工到位后,欧空局人力资源招募的时间将缩短40%;

去年11月,欧空局部长级会议刚刚决定未来三年各成员国将提供169亿欧元的资金支持,较2019年预算增长了17%;但同时,尽管预算金额大幅度增长,仍然低于欧空局预期的185亿欧元的预算总额。

Aschbacher 与欧空局理事会主席Anna Rathsman在新闻发布会上对预算的增加表示了欢迎,Rathsman说:“所有人都对预算的增加感到高兴”并认为预算经费的增加“的确显示出在如今这个困难的时刻宇航的重要性。”

Aschbacher对部长级会议后尚不清晰的一点进行了强调,也就是各国的预算会根据未来三年的通货膨胀进行调整。他说:“各国提供的经费都会考虑通货膨胀”,这也解释了为什么部分国家宣布的金额大于欧空局报道的金额,原因就是考虑了通货膨胀。

Aschbacher表示,欧空局正在评估如何应对部分项目经费不足以及少数项目经费高于预期的情况。欧空局各业务领域主管正在与成员国进行沟通如何分配获得的资金,制定工作计划在2月份提交项目委员会。

这些计划将决定每个项目具体的发展程度,Aschbacher表示欧空局希望快速开展例如采购之类的合同实施工作。

欧空局议会同时批准了招募两名新的业务主管。英国天体物理学家Carole Mundell将接替退休的Günther Hasinger成为新任的科学主管;同时欧空局还将招募空客防务与宇航高管Dietmar Pilz担任技术、工程和质量主管,接替目前的执行主管Torben Henriksen。两人都将在2023年年初上任。

SpaceX即将进行下一次星舰试飞同时不断扩大星舰基地

在SpaceX公司准备进行下一次星舰试飞的同时,正在扩大德州设施的规模,以开展星舰的生产和发射。 5月20日,即将执行第四次试飞的星舰完成了带推进剂演练。过程中开展了推进剂加注并进行了倒数计时演练,这是星舰试飞前最终的几个里程碑之一。 演练后,SpaceX公司首席执行官伊隆马斯克...