2023年10月30日星期一

蓝色起源公布蓝色月亮月球登陆器模型


蓝色起源公司近日公布了蓝色月亮登陆器无人版本模型,该公司为NASA阿忒弥斯项目开发的载人登陆器将通过这款无人登陆器进行技术验证。

10月27日,蓝色起源公司在社交媒体平台上公布了蓝月一型月球登陆器模型的照片,所处位置是阿拉巴马州亨茨维尔市的发动机生产工厂。该登陆器设计用于将3吨的货物运送至月球表面。

据蓝色起源公司网站介绍,蓝月一型的首次飞行名为“探路者任务”,飞行器代号MK1-SN001,将验证包括BE-7引擎,低温流体动力,推进系统,飞行控制系统,连续下行链路通信以及精准着陆等关键性能。

蓝色起源公司表示,从MK1-SN002开始的蓝月一型将能够搭载用户载荷。蓝色起源公司是入选NASA“商业月球载荷服务项目”开展无人月球登陆的14家公司之一。然而,蓝色起源公司并未说明探路者任务或未来的蓝月一号登陆器任务的发射计划。

10月23日,在美国航空航天协会(AIAA)举行的ASCEND会议的讨论环节,蓝色起源公司月球永久性工程高级总监Ben Cichy说:“最初的新格伦火箭任务将完成两次一型登陆器探路者任务发射”,但也没有说明具体的发射时间。

10月25日,蓝色起源公司月球运输高级副主席John Couluris在美国宇航学会举办的冯布劳恩宇航探索研讨会上说,一型登陆器是整个任务中的一部分,另外还有载人登陆的二型登陆器。今年5月,二型登陆器和SpaceX公司的星舰一同入选NASA载人登陆系统(HLS)项目。

他说,NASA对HLS的要求包括着陆精度在指定着陆点的100米以内。蓝色起源正在开发一套雷达地形导航系统,该系统已经在新谢泼德号亚轨道火箭上进行了测试,随后还将在一型登陆器任务中测试,目标是达到个位数级别的降落精度。

在蓝色起源公司公布模型的同时,NASA局长比尔尼尔森也在社交媒体上发帖,展示他和包括蓝色起源创始人杰夫贝佐斯在内的一行人员参观蓝色月亮登陆器模型。尼尔森说,“在前往火星之前,(蓝色月亮)能够帮助我们使宇航员在月球上稳定的工作和生活。”

NASA和蓝色起源均未透露尼尔森和贝佐斯何时进行了上述参观,但尼尔森曾于10月25日在茨维尔市举行的冯布劳恩宇航研讨会上发言。

星舰进展

载人版的蓝色月亮登陆器计划参与阿忒弥斯5号任务,发射时间不会早于2020年代末。阿忒弥斯3号和4号任务将使用SpaceX公司的星舰。

SpaceX公司载人飞行项目高级总监Benji Reed在冯布劳恩研讨会上说,星舰登陆器开发正着力于月球登陆器所需的导航和控制技术,以及热控和动力系统。

他说:“好消息是,我们已经在这个项目以及一系列开发、改进的技术上取得了许多里程碑式的突破”,这得益于从其它SpaceX项目上学到的“大量宝贵经验”,例如国际空间站龙式飞船任务。“这些领域都很具有挑战性,但作为一个团队我们一定能够完成,保证登月任务成功。”

其中最大的一个挑战就是完成星舰的发射;星舰发射的延误已经导致NASA官员对星舰月球登陆器开发进度的担心,相对应的阿忒弥斯3号任务目前计划2025年发射。

NASA探索系统开发副局长Jim Free曾在8月份表示,如果星舰出现较大延误,可能会改变阿忒弥斯3号任务的内容(具体未定)。当时,Jim Free曾表示NASA刚刚收到SpaceX公司星舰开发计划,但“还需要一些时间去消化”。

Jim Free在10月25日冯布劳恩研讨会并未说明星舰的开发计划以及对阿忒弥斯3号任务产生的影响。他说:“让我感到高兴的是他们从上到下都在全力关注”,其中包括载人任务相关工作达成的一个又一个里程碑。

他说:“我们需要星舰第二次发射,所以我希望大家都能为第二次发射加油”,“我们需要第二次发射成功以推进项目整体进度。”

Jim Free还表示,星舰不是阿忒弥斯3号任务唯一的重点,其它还包括将首次配备对接环飞行的猎户座飞船,宇航发射系统(SLS)火箭以及Axiom宇航公司正在开发太空服。

在谈到星舰开发计划时,Jim Free说:“他们提供的计划显示出他们达到进度目标的打算”,“我们需要考虑如何让星舰的计划与整体项目计划结合,以满足任务目标。”


2023年10月29日星期日

美军与印度宇航公司开展宇航技术合作


10月26日,美国空军研究实验室(AFRL)宣布与两家印度创业公司达成合作研究开发协议(CRADAs)。

两家公司分别是114AI和3rd Itech,114AI开发军民两用空间情况监控软件,3rd Itech主要开发图像传感器、计算机芯片、集成电路以及其它半导体技术。

这是美国空军第一次与非美国公司签署CRADA。

AFRL表示,两家公司将与AFRL下属的空间飞行器管理局合作,开展“地球遥感传感器和空间情况观察方面的创新。”

这次签署的CRADA,是拜登政府促进美印技术合作的一部分。今年6月,美国国防部和印度国防部宣布创建印美国防加速生态系统(INDUS-X),以促进大学、创业公司和智库之间在新技术上的合作。

为五角大楼开发无人机的美国国防供应商通用原子航空系统公司(General Atomics Aeronautical Systems)去年宣布分别与114AI和3rd Itech达成战略合作伙伴关系。

空间情况观察,地球遥感

美国太空军全球合作管理局负责人Merrick Garb说:“我很高兴在印度参观了多家公司和大学,这个国家工程师和科学家的才华给我留下了深刻印象,非常期待美国空军能够与他们开展合作。”

他说,此次与114AI和3rd Itech签署的协议意在促进“空间情况观察和地球遥感传感器尖端技术的开发。”

AFRL空间飞行器管理局空间信息机动性任务区负责人Wellesley Pereira说:“这项CRADA代表了我们推进宇航技术合作向前发展的重要一步。”


2023年10月28日星期六

Intuitive Machines公司首次登月任务推迟至明年1月


10月27日,Intuitive Machines公司宣布其首次登月任务将推迟两个月至明年1月中旬。

在闭市后发表的一份声明中,该公司表示其IM-1任务目前计划在1月12日开始的几天窗口内从肯尼迪宇航中心39A平台发射,运载火箭为猎鹰九号。此前,该任务计划在11月16日开始的6天窗口内发射。

Intuitive Machines公司首席执行官Steve Altemus在声明中说:“探月任务本身充满挑战,对于早期探月任务来说,计划变更和任务调整都是很自然的事情”,“获得发射窗口和发射许可本身就是一项了不起的成就,计划调整是创造历史所要付出的微小代价。”

该公司并未具体说明推迟的原因。但公司高层在10月3日举行的媒体活动中曾预警LC-39A“平台拥堵”可能导致任务推迟。这项登月任务必须从39A平台发射,无法使用临近的40平台,因为只有这个平台配备了可在点火前向登陆器加注甲烷和液氧的设备。

该平台同时也被用作猎鹰9号飞往国际空间站的载人和货运任务,以及重型猎鹰发射任务。目前,该平台计划在11月5日执行猎鹰9号CRS-29货运任务,随后将在11月底执行重型猎鹰火箭的太空军发射任务。猎鹰9号和重型猎鹰之间的平台改造需要花费多达3周左右的时间。

Intuitive Machines公司并未在声明中提到登陆器目前的状态。在10月3日的活动中,该公司曾经表示登陆器已经完成研制并在此前一天完成了“出厂评审”。

IM-1是该公司Nova-C登陆器的首次飞行任务。作为NASA商业月球载荷服务项目(CLPS)的一部分,这款675公斤的登陆器搭载了5台NASA载荷;同时搭载的还有6台商业载荷,其中包括艺术品和一台相机,该相机将在着陆最后阶段与登陆器分离,以拍摄登陆器着陆的画面。

IM-1任务计划发射7天后在月球南极Malapert A陨石坑附近着陆,随后将运行2周,直到月日结束,登陆器失去动力。

这次推迟意味着Astrobotic公司的“游隼(Peregrine)”号登陆器将成为CLPS的首发任务。该登陆器计划12月24日由美国发射联盟的火神半人马座火箭首飞任务发射。10月27日,Astrobotic公司表示,“游隼”已经从匹兹堡的总部出发,前往佛罗里达(肯尼迪航天中心所在地)开展发射前准备。


2023年10月27日星期五

Tesat激光终端通过美军关键地面测试


Tesat公司10月26日宣布,该公司的激光通信终端通过了关键地面测试,获得在美军太空发展局卫星上应用的资格。

作为美军太空发展局(SDA,美国太空军下属机构)的卫星制造商之一,洛克希德马丁公司此前选择采用Tesat公司的SCOTT80型光学终端。

SDA计划组建一个互联的卫星mesh网络。其中包括传输层和跟踪层,传输层负责跟踪层导弹探测的数据的中继传输。每颗卫星都将配备多套激光通信终端。

光学终端在太空中使用激光进行卫星间通信,以传递数据。

由洛克希德马丁公司研制,搭载Tesat公司光学终端的卫星将是SDA传输层第一阶段卫星的一部分,计划2024年底发射。同时,洛马公司也在第一阶段卫星中使用了CACI公司的光学终端。

所有应用在SDA卫星上的光学终端都必须满足该机构发布的技术要求,同时不同制造商的光学终端需要相互兼容。

兼容性

作为测试的一部分,Tesat公司的终端必须与一个参考调制解调器、Mynaric公司以及CACI公司的光学终端分别建立数据通信链路。Northrop Grumman公司生产的“第一阶段”卫星采用了Mynaric公司的激光终端。

Tesat公司CEO Thomas Reinartz在一份声明中表示:“测试证明Tesat公司的终端满足SDA发布的技术要求和标准,同时与第三方产品相互兼容。”

Tesat公司还说,Kepler通信公司也选择在他们的低轨星座上采用SCOTT80光学终端。

Tesat-Spacecom公司总部位于德国,目前正在美国建设分公司已满足军事和商业业务需求。该公司是空客防务与宇航旗下的一家独立公司。

Tesat公司计划在佛罗里达州Merritt岛开展激光终端生产。据介绍,该公司目前有46台激光终端在轨应用,在研产品180台。


2023年10月25日星期三

新型薄膜太阳能电池完成在轨测试


萨里大学和斯旺西大学的一项为期6年的开创性研究证实了一种低成本、轻量化太阳能帆板的在轨性能,为商业太空发电站的可行性提供了有力的证据。

这项研究首次对一颗卫星3万次轨道运行进行了跟踪,以测试星上太阳能帆板的可靠性和性能,分析太阳能帆板耐受太阳辐射和极端空间条件的能力,为未来大规模、高性价比在轨能源项目开发奠定基础。

萨里大学宇航中心宇航飞行器工程名誉教授Craig Underwood强调了试验卫星寿命的重要性,他说:“我们非常高兴的看到,设计寿命1年的卫星在6年后仍然正常运行。数据显示太阳能帆板可以抵抗辐射,纤薄的结构也没有在太空极端的温度和真空条件下老化。”

Underwood教授还说明了这种技术的革命性潜力:“这种超轻量化太阳能帆板可用于大规模、低成本太空发电站,将清洁能源带回地面。现在我们有了这种技术能够在轨可靠工作的第一份证据。”

这项研究中使用的太阳能帆板由斯旺西大学的研究者开发,采用化镉太阳能电池组成。与现有技术相比,能够做到更大的面积和更高的输出功率,同时生产成本相对低廉。

为测试这些帆板的在轨性能,萨利大学的科学家设计了专门的设备。卫星由萨里大学和阿尔及利亚航天局(ASAL)的实习工程师团队合作建造。

虽然在过去6年中太阳能电池的效率出现了下降,研究者认为这种技术仍然能够在宇航空间内长期使用。

关于这种技术的未来应用,斯旺西大学Dan Lamb教授认为:“这种新型薄膜太阳能电池的成功在轨测试为进一步开发这种技术奠定了良好的基础”, “宇航大面积太阳能阵列是一个快速发展的市场,类似本次完成的这种验证试验有助于建立英国世界级宇航技术国家的形象。”

这项研究的结论为潜在的未来商业应用奠定了基础,极大的提升了英国在天基太阳能市场中的地位。萨里大学和斯旺西大学为科学界提供了重要的数据,促进开发更加高效、耐久的天基太阳能解决方案,摆脱大气层的限制。


2023年10月23日星期一

美军太空发展局与约克宇航签署6.15亿美元合同研制62颗卫星


美军太空发展局(SDA)与约克宇航公司签署了6.15亿美元合同,为美国国防部低轨道星座研制62颗卫星。

10月19日,SDA负责人Derek Tournear在加州山景城举行的军事卫星研讨会上介绍说,这些卫星是SDA“第二阶段阿尔法传输层(Tranche 2 Alpha Transport Layer)的一部分”。

第二阶段阿尔法项目大致由100颗卫星组成。Tournear表示已经初步明确了负责剩余卫星研制的第二家制造商,但具体信息在谈判完成之前不能透露。

这次签订的协议使约克宇航这家位于科罗拉多的企业成为SDA目前最大的卫星制造商,累计卫星合同124颗。此次签署的6.15亿美元合同中包括按时交付的奖励费用。

SDA是美国太空军下属机构,目前正在建设一个分层的军用卫星网络。其中传输层将作为一个战术网络,向世界各地的用户传输数据,其中包括导弹发射早期预警等秘密数据。

阿尔法项目卫星搭载了光学通信终端、Ka频段通信设备和Link 16 数据传输载荷。第二阶段传输层卫星计划2026年发射。

第二部阶段输层还包括72颗贝塔卫星,搭载了更为复杂的通信载荷。近期洛克希德马丁和Northrop Grumman已经签署了这些卫星的研制合同。

Tournear介绍说,SDA原先还计划为第二部分传输层采购44颗伽马卫星,但目前正在调整计划。伽马卫星上将搭载先进战术数据链载荷,与美军战术飞机和其它平台通信。

SDA正在与第三家贝塔卫星制造商谈判,研制24颗“具备部分伽马能力”的卫星,未来将只招标20颗伽马卫星。

Tournear说:“我们将24颗卫星从伽马转为了贝塔”。第二阶段传输层项目完成后,将具备全球覆盖能力。

计划500颗卫星的网络

SDA将该星座整体大项目称为“大型战斗宇航构架(PWSA)”,由多家制造商研制的小卫星组成,并使用激光链路相互连接。

Tournear介绍说,该项目计划由大约500颗卫星组成,其中传输层400颗卫星,跟踪层100颗卫星。

该星座卫星设计寿命为5年,未来SDA将每两年进行一次卫星组批采购以完成星座的更新,同时根据技术的发展增加新的功能和硬件。

在军事卫星研讨会的演讲中,Tournear还提到了SDA“快速采购”的方式在五角大楼内部遇到的阻力。他指出,国防部的采购文化还很难与SDA采用的类似商业采购的方式相适应。

例如,近期国防部成本会计办公室要求SDA提交未来20年的采购计划。这也是传统的采购体系的运行方式。然而,SDA正在尝试在几个月或者几年内将新技术投入使用,而不是像大型国防项目那样在几十年内完成。

Tournear说:“我们要改变的就是那种思路”,“如果你必须精确的规划20年后要做的事情,你是没有办法赢的竞争的。”

例如,贝塔卫星的招标工作在4月份举行,8月份完成了合同签署。阿尔法合同招标7月份进行,10月份完成签署。

他表示,五角大楼通常达不到这样的运行速度。但是国防部需要这些新的宇航系统尽可能早的进入轨道,以对抗竞争对手的快速军事现代化。SDA还希望供应商进一步提高开发速度并降低成本。

Tournear表示,以往的经验已经证明,传统上由一家供应商完成一个星座研制会导致成本的上升,“因此我们需要整个市场具有竞争性。”

他说,目前还存在一些疑问,SDA能否以1500万美元一颗的价格采购传输层卫星。“人们告诉我,能够做到这个价格的唯一原因是各家公司在签订合同时亏的T恤衫都没有了。”

供应商必须拿出具有竞争力的价格,但Tournear不认为这些价格对供应商来说是亏钱的。他说:“我们将看到第二阶段项目会发生什么”,“第二阶段的意义就在于使五角大楼相信,目前的价格就是长期价格,因为这是商业价格所在。”

他说,对SDA来说,“这个项目的成功非常重要”。五角大楼成本会计办公室曾经警告,“如果不选择一个供应商并坚持长期合作”,价格就会上升。他说:“有很多压力让我们只选择一个供应商,但我认为这样不够市场化,我认为只要我们保持竞争,就能降低成本,保持市场稳定并确保有一个良好的工业基础。”


2023年10月21日星期六

SpaceX对星舰发射审批延误感到失望


一位SpaceX公司高管在参议院听证会上表达了对星舰发射许可审查进展缓慢的失望,这导致下一次星舰发射迟迟无法进行。

在10月18日举行的参议院商业委员会宇航次级委员会的听证会上,SpaceX公司制造和飞行可靠性副主席Bill Gerstenmaier表示,新的星舰飞船已经做好发射准备,但由于联邦飞行委员会仍未更新发射许可,只能处于待命状态。

Bill Gerstenmaier在他的开场白中说到:“星舰做好发射准备已经有一个月以上的时间”,“商业太空运输办公室,也就是AST,必须认识到行业的状态,行业发展的方向,以及自身在管理这个新兴行业中的作用。”

SpaceX公司在继续对星舰进行额外的测试,包括近期将星舰二级火箭安装到一级超级重型推进器上。Gerstenmaier介绍说,已经策划在未来几天内进行燃料加注和倒计时演练(也被称作“带燃料演练”)。

Gerstenmaier在听证会后对记者说:“我们之所以做这些事情,是因为有时间”,“准备发射时需要完成燃料加注,但如果我们不能获得发射许可,现在加注对我们有利并能降低风险。”

他说:“这样做非常困难,因为无法获知什么时候能够拿到授权许可”,工程人员打算在火箭上开展更多的工作,“但我们不知道有多少时间,能做多少工作。”

他说SpaceX公司正在“试图积极开展”发射准备,其中包括需要提前两周进行的潜在发射海运通告,“我们不能永远徘徊不前”。

在上个月进行的一次采访中,负责管理AST的FAA商业航空运输副主席Kelvin Coleman曾表示,他预期FAA将在10月底审查完成SpaceX公司上一次星舰发射后有关公共安全的改进措施。这将是更新发射许可的一个关键里程碑。

同时,他还提到,发射许可还取决于美国鱼类和野生动物管理局对发射平台改进是否产生环境影响的评估,其中包括为避免上次发射对平台产生损害而加入的喷淋系统。尽管Coleman 希望环境评估能够与安全评估“大致同时完成”,鱼类和野生动物管理局发言人在上月曾表示,这项评估最多需要135天。

Gerstenmaier告诉记者,FAA“正在竭尽全力”并准备给AST提供更多的资源。在听证会的发言中,他提出FAA和其它管理机构应当改变许可审查的指导思想。他在开场白中说:“AST的作用是保护公共安全,而不是确保发射成功”,“可控的失败和快速学习通常是研发成功最快的路径。”

他提出,上述观点尤其适用于阿忒弥斯这样的国家重点项目。SpaceX正在为阿忒弥斯3号任务开发用于月球登陆的改进版星舰,该任务将是阿忒弥斯项目的首次载人登月任务。同时,他还在听证会上警告说,由许可引发的开发延误可能导致中国抢先将宇航员送上月球。

他说:“在例如阿忒弥斯这样事关国家利益的项目上,议会应当建立与项目目标和进度要求相匹配的管理体系。其它参与AST许可授权的政府机构,例如负责管理环境的机构,也应当在满足国家项目进度要求的约束下工作。”

Gerstenmaier表示,SpaceX原计划对星舰开展“高强度测试”,“这也就意味着尽快发射非常重要。硬件已经做好准备。管理上的阻力,例如我们现在遇到的情况,会减慢测试发射的进度并最终导致我们向NASA交付的延误,导致重新将人类送上月球的延误。”

当德州共和党参议员泰德克鲁兹询问,“以AST目前的授权速度”,登月版星舰什么时候能够具备状态时,Gerstenmaier拒绝明确给出答案,他说:“这很难说”,“坦率的说,我们要面对巨大的技术挑战”,他再次强调应对这些挑战需要快速完成测试飞行。

Gerstenmaier告诉记者,他并没有直接从NASA感受到需要加快星舰测试的压力,他说:“如果要成为宇航的领导者,尽快完成发射,尽量从中学习的迫切性给我带来难以置信的压力。因此我们尝试行动起来。要满足NASA的要求,我们还要应对许多挑战,唯一的途径就是进行发射。”


2023年10月20日星期五

卫星分系统将是下一个宇航投资热点


10月17日,多位宇航产业投资者在卫星创新大会上表示,卫星分系统和零部件制造商将迎来大量新立项卫星项目的采购需求,预计2024年相关订单将大幅增加。

AE工业合作伙伴公司副主席Tyler Letarte在会上说:“在可见的未来,将有数万颗卫星发射”。AE工业合作伙伴公司投资了多家宇航企业,其中包括Firefly宇航公司和Redwire公司。

他说:“其中每一颗卫星都需要推进系统,每一颗卫星都需要电池,需要计算能力,尤其是要实现在轨自主控制和边缘计算的项目。”对计算能力需求的增长还将推动对下一代通信系统需求的增长,其中包括光学通信终端。

他补充说:卫星分系统“绝对是我们关注的重点”,“我们认为这也是其他投资者的关注重点。”

各国政府也在投资数十亿美元开发卫星网络设备,以提升在轨能力。

投资银行KippsDeSanto & Co.总经理Karl Schmidt提到了美国政府近期签署的一份5亿美元的合同,用于升级海军陆战队卫星通信装备。

Schmidt 说:“军方是未来卫星需求的重要来源”,“升级终端和地面站”,“因此我认为,通信卫星市场未来还会很活跃。”

Letarte说,错过了过去几年中此类大额、长周期国防合同的企业可能会转向采用收购的办法以抢占市场份额。

Schmidt介绍说,投资者同时也将注意力转向了宇航精细零部件供应商。仅功率放大器领域,今年就有4项并购,其中两项已经公布,分别是Frontgrade技术公司收购Aethercomm公司和Stellant系统公司收购Comtech公司功率系统技术产品生产线。


2023年10月19日星期四

关于NASA深空激光通信的5件事


NASA开创性的深空光学通信(DSOC)试验将是第一个从火星距离进行的激光或光学通信验证。该项目设备搭载在NASA探测金属小行星的Psyche飞行器上,于10月12日周四发射。DSOC将对未来从火星到地球更大量科学数据,甚至视频流传输的关键技术进行验证。

下面是关于这项尖端技术的5件事:

1、DSOC是NASA首次进行深空激光高速率输出传输测试

目前为止,NASA只能依靠无线电波来完成月球以外的宇航任务通信。与地面数据传输需求增长导致光纤替代了老式电话线类似,从无线电通信到光通信的升级将提升太阳系内数据传输的速率,相比如今最先进的通信系统也能提升10到100倍。这将帮助未来的载人和机械宇航探索任务,同时也能更好的支持高分辨率科学设备。

2、试验将在宇航飞行器和地面间展开

DSOC激光接收发射机搭载在Psyche宇航飞行器上进行试验,但Psyche本身仍依靠传统无线电通信来执行任务。这台激光接收发射机配备了一台用于向地球发射高速率数据的近红外激光发射机和一个接收来自地球激光束的灵敏光子计数相机。

同时,接收发射机只是技术演示验证的一部分。目前在地球上没有专用的深空光学通信基础设施,因此DSOC项目专门升级了两台地面望远镜,以便与激光接收发射机进行通信。项目团队将在NASA位于南加州的喷气实验室开展工作。喷气实验室位于加州Wrightwood附近的桌山(Table Mountain)天文台还配备了高功率近红外激光发射机。这台发射机将向DSOC激光接收发射机发射调制激光信号,作为信标给飞行设备提供参考,使发回地球的激光能够准确瞄准。

从接收发射机发来的信号将由加州理工大学位于圣地亚哥的帕洛马山天文台直径5.1米的Hale望远镜接收。该望远镜配备了特殊的超导高效探测阵列。

3、DSOC将遇到特殊的挑战

在Psyche飞行器飞往目标小行星带6年的前2年中,DSOC项目将尝试最远达3.9亿公里的高速率数据传输,这个距离是地球与太阳间距离的2倍。

Psyche飞行器飞的越远,激光信号就会变得越弱,解码数据的难度将大大增加。此外,光飞行的时间也较长,在验证最远距离时,时延将达到20分钟以上。由于地球和飞行器一直处于运动当中,DSOC地面和飞行系统都需要对此作出补偿,提前瞄准光束发射/抵达的位置。

4、采用了多项先进技术确保激光能够瞄准目标,以及接收来自深空的高速率数据。

飞行激光接收发射机和地面激光发射机需要以很高的精度瞄准。这就好比在一英里外击中一枚硬币,而硬币同时还在移动。因此,接收发射机需要隔离来自宇航飞行器的震动,否则激光就会偏离目标。Pshche飞行器首先将接收发射机对准地球,同时接收发射机上的自动系统在桌山上行激光信标的帮助下控制下行激光信号指向帕洛马山天文台。

Hale望远镜上安装了一台由喷气实验室研制的低温冷却超导纳米线光子计数阵列接收器。该仪器配备了高速电子设备,用以记录光子的到达时间,以对信号进行解码。DSOC团队甚至还开发了新型的信号处理技术以便从传播了数千到上亿公里的微弱激光信号中提取信息。

5、这是NASA最新的光通信项目

2013年,NASA的月球光通信验证项目创造了地月通信上行和下行数据速率记录;2021年,激光通信中继演示验证对地球静止轨道高速光学通信中继能力进行了测试,帮助宇航飞行器不再需要在地面视野内才能通信;去年,NASA的Tb级红外传输系统创造了低轨卫星和地面接收设备间数据传输速率的新纪录。

DSOC将光学通信带到深空,为月球以外的高速通信奠定基础,其通信距离将是目前所有光学通信系统的1000倍以上。如果成功,该技术将帮助实现视频流和高清图像的传播,为NASA将宇航员送上火星的重大突破提供支持。


2023年10月14日星期六

贝努小行星样本中含有碳和水


近期,NASA完成了贝努小行星采样并将样品带回地球。初步研究发现,来自这个年龄45亿年的小行星的样本中含有碳和水,这也就意味着在小行星上发现了地球生命的基本元素。本周三,NASA管理层和科学家在位于休斯顿的约翰逊宇航中心举行了新闻发布会,首次展示了9月份返回地球的小行星样本。

上述发现是NASA OSIRIS-Rex(起源、光谱解读、资源识别和安全-风化层探索者)科学团队初步研究发现的一部分。

NASA局长Bill Nelson表示:“OSIRIS-Rex样本是迄今为止返回地球数量最大的富碳小行星样本,它将在未来数十年内帮助科学家研究地球人类的起源”,“NASA所有的项目都在尝试回答我们是谁和我们从那里来的问题”,“像OSIRIS-Rex这样的项目可以帮助我们对威胁地球的小行星有更多的了解,并进行深入研究。样本已经返回地球,未来需要做的科研工作还有很多,其中许多是以往从来没有做过的。”

未来还需要开展更多的工作分析样本中的碳化合物,但初步研究对碳的发现是后续工作的一个好兆头。揭示小行星岩石和尘土中秘密的研究将进行几十年,帮我我们认识太阳系是如何形成的,生命前体物质是如何在地球上形成的,以及需要采取哪些措施避免小行星与我们的蓝色星球相撞。

贝努样品物质

OSIRIS-Rex采样任务的目标是获取60克小行星样本。NASA约翰逊航天中心的保存专家已经在专门建设的净化间中工作了10天,小心翼翼的拆解返回设备,取出样本。

首次打开科学罐的盖子时,科学家发现采集器头部外,罐盖和底部都覆盖着贝努小行星的样本。经过细致的收集,最终样本总量远大于采集目标。

NASA 约翰逊宇航中心负责人Vanessa Wyche表示:“我们的实验室已经做好了研究贝努样本的各项准备”,“我们的科学家和工程师紧密合作多年开发了专用的手套箱和工具以保持样本的原始状态,以便现在和未来几十年内科学家都能研究这份来自宇宙的珍贵礼物。”

在最初的两周里,科学家对样本进行了快速分析,通过扫描电子显微镜,红外线测量,X射线衍射和化学元素分析对样本进行了研究。此外还采用了X射线计算机断层扫描生成一个样本微粒的三维模型,充分展示了其多样化的内部结构。初步研究显示,样本中富含碳和水。

来自亚利桑那大学的 OSIRIS-Rex首席研究员Dante Lauretta说:“我们对贝努小行星尘土和岩石中古老秘密的探索,是在解开一个时间胶囊,帮助我们了解太阳系起源的秘密。”

“丰富的含碳物质和大量的含水粘土只是宇宙冰山的一角。由多年专注合作和尖端技术带来的这些发现,将带领我们更好的了解临近天体以及生命起源的可能。贝努小行星的每一个研究成果都将帮助我们进一步揭开宇宙秘密的面纱。”

在接下来的两年时间里,任务科学团队将继续对样本进行分析,开展相关试验以达成该项目的科学目标。NASA会将至少70%的样本保存在约翰逊宇航中心,供全世界的科学家研究,包括未来的科学家。

作为OSIRIS-Rex项目的一部分,来自全世界的200多个科学家将对样本的特性进行研究,参与者包括多个美国研究机构、NASA的合作伙伴日本宇宙探索局(JAXA)、加拿大宇航局以及其它来自世界各地的科学家。部分样本还将在今年秋季晚些时候租借给史密森学会,休斯顿宇航学会以及亚利桑那大学用于公共展示。

位于马里兰州格林贝尔特的戈达德航天中心负责这次任务的总体项目管理,系统工程以及安全和任务保证。首席研究员Lauretta负责领导科学团队,制定科学观测计划并开展数据处理。位于科罗拉多州利特尔顿的洛克希德马丁宇航公司负责宇航飞行器的研制,飞行控制以及采样返回。戈达德航天中心和KinetX Aerospace公司负责为本次任务提供导航。样本的储存和处理由约翰逊宇航中心负责。


2023年10月12日星期四

AI辅助小卫星开发公司Proteus Space完成种子轮融资


一家创业公司近期完成了种子轮融资,开发用于人工智能辅助开发订制小卫星技术,在标准化卫星平台外给市场更多选择。

10月10日,位于洛杉矶的Proteus Space公司宣布完成了总额420万美元的种子轮融资。投资公司包括Moonshots Capital,Veteran Fund, Mana Ventures, AIN Ventures, Capital Factory 以及Industrious Ventures。

Proteus Space公司将使用筹集到的资金研发AI辅助订制小卫星快速开发技术。该公司表示,这项技术将大幅度缩短卫星平台的开发时间,不再需要确认标准卫星平台对载荷提出的要求。

Proteus Space公司首席执行官David Kervin在采访中表示:“如果研发需要三年时间,你不可能赢得新宇航的竞赛”,“我们的目标就是要具备相应的能力,当客户提出平台的需求后,我们能在6个月时间里具备发射状态。”

该公司管理层人士表示,他们计划未来能在30天内完成一个订制卫星的设计,远远短于传统的18个月周期。机器学习技术将加速卫星设计迭代的过程,而深度学习等人工智能技术最终将能够比人类更快的完成设计方案开发。

David Kervin说:“我们专注于为新型载荷设计新型卫星平台,以尽快的发展这项技术”,“这种新平台的可靠性与标准卫星平台相同或更好。”

除属于ESPA级卫星,重数百公斤外,Proteus Space公司未透露计划开发卫星的具体细节。该公司宇航飞行器系统副主席Terry Gdoutos表示,他们将部分采用增材加工的方式进行这些卫星的生产,同时也会采用传统生产方式。

Proteus Space公司首席技术官Andrew Shapiro表示,采用增材加工方式进行卫星生产必须经过谨慎的考虑,他说:“我们在选择这种技术时非常小心。”

此次筹集的资金将帮助这家7人的公司招募更多的开发者,完成端到端的卫星设计系统,并建立生产能力。Kervin表示,这套系统的初步版本将于2024年夏季投入运行。

Proteus Space公司的主要目标是商业和政府客户中希望根据载荷进行卫星设计的客户,而不需要根据标准卫星设计更改载荷。Kervin表示,目前来自创业和规模宇航企业,以及政府机构的潜在合同意向总额大约有1亿美元,但尚未宣布有合同签署。

这项技术吸引了Moonshots Capital等投资者,该公司合伙人以及Proteus Space公司董事会成员Craig Cummings在声明中表示:“Proteus Space公司的技术和目标令人印象深刻”,“我们相信这家公司卓越的领导力、出色的专业技术以及坚定的决心将带领他们走向成功。”


2023年10月11日星期三

Planet公司高分辨率遥感验证卫星即将发射


据Planet公司报道,该公司的Pelican-1(鹈鹕一号)技术验证卫星和36颗 SpuerDoves(超级鸽子)卫星已经抵达范登堡空军基地,正在准备下个月的发射。由Planet公司自行研制的Pelican-1卫星是该公司下一代高分辨率遥感星座的第一颗技术验证卫星,为补充和提升该公司高分辨率卫星系统能力奠定基础。另外36颗Super Dove卫星属于PlanentScope日常连续监测项目的4q批次卫星。

Pelican-1卫星将验证该项目的载荷设计以及Planet公司的通用卫星平台。这个由Planet公司自研的卫星平台未来还将用于超光谱Tanager项目。

Planet公司会针对其所有的新项目发射试验卫星,测试新技术,验证性能并提高系统的可扩展性。

Pelican-1将不会产生商业数据,主要获取关键验证数据以完成设计迭代,并通过Planet公司的敏捷研发方式快速完成星座组建。下一代星座投入运行后将在各个方面超越现有的SkySat星座,数据获取传输的速度更快,空间分辨率更高以看到更多细节,重访频率用更高以捕捉快速变化的事件,以及可以与更多分析手段和传感器拓展的能力。

36颗SuperDoves卫星将用于Planet公司最重要的每日全球遥感任务。该项目已经有数百个来自国防、政府和商业市场的客户,用于决策支持,实时进行遥感观测。

Planet公司每日对全球所有地点进行一次遥感观测,并具有大量的存档数据,这在整个行业中是独一无二的,可以为客户提供目标地区连续和完整的遥感信息。同时,海量存档数据也能为机器学习和人工智能技术提供丰富的训练资源,帮助用户更快的从数据库中获得有用的信息。

Planet公司联合创始人及CEO Will Marshall表示:“首颗Pelican技术验证卫星的发射将是一个令人激动的里程碑”,“该星采用的是一款设计精妙的新型卫星平台,我们迫不及待的想要以敏捷航天模式为手段验证和改进它”,“36颗SuperDoves卫星也不容忽视,它们是目前全球最大遥感星座的一部分,将进行全球每日遥感的工作,帮助我们打开新的市场。”

Planet公司致力于向客户提供最好的数据与服务,并期待Pelican-1和36颗SuperDoves卫星的发射能够进一步帮助客户观察变化、获取数据,完成决策。随着发射窗口的临近,Planet及其发射服务商还将提供更多的相关细节。


2023年10月10日星期二

大星座不再意味着小卫星


随着地球低轨道卫星重量逐渐增大,全球最大的几家星座运营商都在开发显著增大的二代卫星。

不论是卫星数量还是重量,SpaceX的星座都远远大于其它星座。他们在过去4年里将4000多颗卫星送入轨道,目前单星发射重量大约在200到300公斤之间,已经接近500公斤的小卫星划分标准(有的标准认为1200公斤以下为小卫星)。

星链V2卫星重量大约在2000公斤,远超上述标准,将进一步巩固SpaceX是世界上最大星座拥有者的称号。相比而言,遥感星座运营商Planet公司在轨的数百颗卫星大多重4公斤左右。

在等待星舰重型火箭发射全尺寸星链V2卫星以提升宽带服务的过程中,SpaceX公司从今年2月开始发射过渡改进型星链V2 Mini卫星。SpaceX并未透露这款卫星的细节,但相关审批文件显示其单星重量为800公斤左右。

OneWeb目前拥有634颗在轨卫星,从数量上来说是世界第二大星座,单星重150公斤左右。该公司已经表示,第二代卫星将更大,单星重约500公斤。

欧洲咨询首席顾问Maxime Puteaux表示,卫星运营商将始终倾向于重量更大的二代卫星,而不是随着小型化技术的发展而变得更小。

即便成本更高,较大卫星的载荷容量和设计寿命都更大,提高的成本很容易被整个星座网络产生的效益抵消。

技术发展

不论是通信还是遥感,运营商都在试图寻找成本和能力间的平衡。

与静止轨道高通量卫星相比,低轨卫星通常单星覆盖范围更小。这一点驱使低轨卫星运营商选择灵活载荷技术以实现低轨卫星由于更接近地面因而延时更低的优势。这些技术包括星间链路、可驱动以及可塑性波束,以最大程度的提高通信容量。

Puteaux补充说:“在高通量卫星系统领域,硬件能力已经有了指数级的增长”,如果以“Mbps每公斤”作为衡量的指标,星链和OneWeb都已经超过了大多数静止轨道高通量卫星。

通过利用小型化技术和规模效益,低轨卫星企业希望降低卫星单位通信能力的成本,并提升单位质量的通信能力。

例如,星链一代卫星已经达到了能力的上限,需要更高的通信能力和更大的卫星,同时也能充分的利用星舰的大小和运载能力。

静止轨道卫星创业企业Swissto12公司CEO Emile de Rijk指出,按照目前的卫星通信市场价格,低轨星座要在运营寿命期内收回成本仍然具有挑战,他说:“低轨宽带星座的单位成本仍然显著高于静止轨道宽带卫星。”

为了解决这个问题,低轨运营商都在努力进行技术投入,在下一代星座上采用能力更强、更加灵活的载荷,以获得更大的通信能力。

Rijk补充说,星间激光通信也在帮助运营商优化地面部分的成本,因为星间链路可以减少对地面站的需要。

二代星座通常更容易

咨询公司Summit Ridge集团创始人Armand Musey表示,单位Mpbs的成本一般会随着卫星体积的增大而减小,但大于市场需求的通信能力是没有意义的。

他说,考虑到星链项目市场反应良好,SpaceX公司很自然会选择更大的卫星以进一步扩大市场。

Musey说,卫星和多数事情一样,第二次做会变的更容易。优势包括更多的技术和生产经验,对管理制度更深的理解,以及已有的销售渠道和市场。他估计二代星座的生产成本要比第一代便宜10-20%,同时速度很可能更快,风险更小。

由于猎鹰9号火箭发射的支持,星链在卫星部署速度上比OneWeb更快;星链在市场上获得的成功也促使其它公司选择更大的卫星。

在去年亚马逊与多家重型火箭服务商签订数十亿美元的合同后,分析人士认为亚马逊公司正样卫星的重量在500公斤以上,计划今年年底开始发射。

资金储备雄厚的公司选择减小卫星重量以节约成本的可能性较小。

小卫星星座逐渐变大

欧洲咨询预期小卫星的发射总量将在未来几年内达到顶峰,并在2030年以前开始下降。

尽管小型化技术不断发展,Puteaux预期对性能、更多传感器、推进器以及其它硬件的需求将导致小卫星重量逐渐增大,甚至包括较小的星座。

最初专攻小卫星研发的企业,例如LeoStella,Terran Orbital以及NanoAvionics都在逐渐开发更大的卫星以迎合上述趋势。

8月6日,LeoStella公司推出了最新一代LS300型卫星平台,搭载载荷后的总重量可达到500公斤。该公司CEO Tim Kienberger 表示,不断降低的发射成本是推动该公司以及其它低轨卫星制造企业开发更大卫星的主要原因。

Kienberger表示,在过去搭载发射机会较少的情况下,“将500公斤的卫星送入轨道就几乎意味着一次专用发射”,成本大约在1到2亿美元之间。

发射重量更大,功能更多的卫星在提高性价比的同时,也为宇航产业带来了新的商业模式。Kienberger说:“现在我们整星重量已经达到500公斤以上”,“以往,即便是5年以前,成本都会是现在的3-4倍,同时性能更低。”

500公斤最佳平衡点

Terran Orbital 公司大约在10年前开始微纳卫星的研发,最初的卫星体积1U,重量不到1.33公斤,从此以后其卫星重量不断增大。该公司CEO Marc Bell said介绍说,公司在制的最大卫星重800公斤,但目前低轨卫星市场的最佳平衡点在500公斤左右,他说:“目前500公斤重量卫星的投入产出比是最高的。”

LeoStella公司目前对此观点表示同意,Kienberger说,未来发射服务商还将大幅度降低发射成本,发射重量将继续增大。

Kienberger说:“5年以前,我会认为300公斤是最佳平衡点。”

欧洲咨询认为,短期内并存在单一最佳重量,Puteaux说,“我不认为500公斤适合所有项目。”

小GEO卫星

在低轨卫星越来越大的同时,处在轨道高度范围另一端的静止轨道卫星正在变小,越来越多的企业开始推出小GEO卫星产品。

近期,Swissto12将3颗洗碗机大小的卫星出售给了Inmarsat公司。以往,Inmarsat公司采购的卫星和公共汽车差不多大小,通信容量也更大。

Swissto12公司CEO Emile de Rijk认为,很难将低轨卫星和静止轨道卫星重量的变化趋势进行比较,因为二者本质上是不相关的。

他说,以通信容量为代价,减小静止轨道卫星的体积和重量是为了大幅度降低成本,缩短研制周期。

这样可以使静止轨道卫星运营商和电信服务商更快的推出新的区域服务,逐步增加现有市场的服务能力,以及填补卫星覆盖区的空白,以往如果使用大卫星来填补空白,成本将过高。

同时,小GEO卫星也更适合小国家,能够以更有性价比的方式拥有一颗专用卫星保障通信的安全和自主。

Emile de Rijk认为,尽管不同轨道的通信卫星项目都具有发展前景,但目前星链和其它低轨通信卫星项目仍未达到盈利的状态。

提升低轨宽带项目的经济效益需要时间,未来的发展如何还有待观察。


亚马逊完成首批Kuiper卫星发射


10月6日,发射联盟完成了亚马逊公司Kuiper星座2颗试验卫星发射。该公司计划在未来6年时间内完成一个约3200颗卫星星座的建立。

美国东部时间下午2点6分,一枚阿特拉斯5型火箭从卡纳维拉尔角太空军基地41号平台升空,18分钟后将搭载的2颗卫星送入地球低轨道。

由于发射轨迹将与另一个在轨物体太近,这次发射推迟了6分钟。

这是阿特拉斯5型火箭第99次发射,也是该火箭501配置2010年4月首飞后第8次发射。

同时也是这家波音和洛马合资公司2006年成立以来158次发射任务中的第20次商业发射任务。

亚马逊表示,其位于华盛顿州Redmond的任务控制中心在东部时间下午2点43分与KuiperSat-2卫星首次建立通信,9分钟后与KuiperSat-1卫星首次建立通信。

亚马逊将利用这两颗运行在500公里轨道的卫星进行卫星和地面系统测试,以便在明年开展卫星的大规模生产。

两颗试验卫星原计划去年年底由ABL宇航系统公司发射,但该公司开发的RS1星火箭因故障而产生延误。随后亚马逊将首次发射任务转交给发射联盟的火神半人马座火箭,计划2023年年初发射,但该火箭也出现了开发进度延误。

发射联盟表示,其下一次发射任务将是火神火箭的发射,发射时间不会早于12月。

在发射联盟换代至神火箭前,阿特拉斯5型火箭还将执行17次发射任务,亚马逊订购了其中的7次。

亚马逊同时还预定了38次火神发射,18次阿里安6型火箭发射和27次蓝色起源公司新New Glenn火箭发射,蓝色起源公司的所有者是亚马逊的创始人亿万富翁贝佐斯。

阿里安6型和New Glenn火箭也存在较大的开发进度延误,与火神火箭相同,尚未完成首次发射。

9月11日,在巴黎举行的欧洲咨询世界卫星商业周的讨论环节,发射联盟、阿里安和蓝色起源的管理层人士表示,尽管火箭开发进度存在延误,仍然满足亚马逊公司的星座部署时间需求。

根据联邦通信委员会的许可要求,亚马逊公司需要在2026年6月前完成计划中3236颗卫星一半的发射,剩余一半需要在之后的三年内完成发射。

系列测试

亚马逊公司计划在位于华盛顿州Kirkland的厂房进行Kuiper卫星的生产,关于卫星设计仅透露了很少细节。

分析人士认为,全尺寸的Kuiper卫星重量在500公斤以上,采用Ka频段通信,为全世界范围内的个人、企业和政府客户提供宽带服务。

该公司在今年3月曾经推出3款地面天线原型机,最小的一款大小仅相当于Kindle电子阅读器,传输速度可以达到100Mbps,最大的款长宽分别为48厘米和76厘米,最大传输速度1Gbps。

在轨测试内容是通过试验卫星验证正样星设计,包括卫星与地面终端以及相关地面辅助设施通信连接能力。

Kuiper项目技术副主席Rajeev Badyal在10月3日发表的一篇关于发射的博客中说:“这是亚马逊首次将卫星送入太空,无论结果如何我们都将学到很多。”

该公司表示,将在两颗试验卫星完成任务后实施主动离轨,避免卫星以不受控的方式在大气层中自然烧毁,但未提供这方面的具体细节。

亚马逊公司还表示,首批卫星的生产按计划进行,将于2024年上半年完成发射,以在年底前为早期商业客户提供试运行服务。


2023年10月6日星期五

印度希望改革成为全球航天港


印度政府正在进行一系列改革,旨在促进宇航商业化发展并吸引全球资本。

10月5日,在阿塞拜疆巴库举行的第74届国际宇航大会期间,印度国家宇航促进管理中心(IN-SPACe)主席Pawan Goenka表示:“印度正在改革,从ISRO作为宇航产业的唯一参与者转向私营企业发挥更多有意义的作用。”

在推进宇航发展数年后,印度政府于今年4月批准了“印度宇航政策2023”。

Goenka表示:“该政策涉及了宇航产业的所有方面,包括卫星通信、遥感、在轨操作、运输、导航等等,且整个文件只有12页。”

印度的改革为印度宇航研究组织(ISRO)、IN-SPACe以及印度新宇航有限公司(NSIL)明确划分了职责,同时去除了非政府机构参与宇航的限制。ISRO将继续是一个民用宇航机构,关注包括载人航天在内的先进技术研发;IN-SPACe将负责印度境内宇航活动的管理和授权,扶持创业机构,促进与ISRO的合作。

该政策几乎去除了私营企业参与印度宇航产业的几乎所有限制,该领域在以往是无法接触的。现在私营企业可以参与包括火箭制造、发射、卫星运营、地球遥感数据的获取、传播以及服务的开发等领域。

更进一步的是,印度还将制定一个新的宇航外资投资政策。该政策预期将放宽对外资的约束,以期吸引全球投资,促进卫星制造、地面系统、运载火箭、宇航分系统等领域的发展。

Goenka介绍说,虽然这些政策看起来很宽泛,印度也已经明确了具体希望发展的领域。印度将于近日发布10年宇航规划及战略,该文件将明确未来10年印度宇航经济的发展目标以及努力方向。

Goenka说:“目前,印度宇航经济的总量大约为80亿美元,只是全球宇航经济总量的2%”,印度希望将这一比例增长数倍。

Goenka表示:“印度在某些领域具有竞争优势,其中之一是制造,印度可以成为小卫星的制造中心”,“印度也可以在小型火箭方面有大发展”,并在低轨星座发射方面发挥更大的作用。此外他提到的潜在增长点还包括地面站服务、地球遥感以及宇航应用等。

Goenka列举了可以促进印度宇航发展的几个优势:新的机构支持,国家层面的政策,巨大的国内市场,大量的理工类毕业生以及相对低廉的人工成本。他认为这些都将促进印度宇航产业的发展。


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...