? ? ? ? 近年來(lái)，隨著(zhù)人類(lèi)對航天事業(yè)的研究不斷深入，為彌補傳統衛星制造成本高昂、研發(fā)周期長(cháng)等缺陷，具備多載荷適配性的低成本航天器平臺——立方體衛星應運而生，并得到了廣闊的應用。

???????1999年，立方體衛星的概念被提出，目的是提供一款研制時(shí)間更短、成本更加低廉，發(fā)射入軌更方便并能夠保持較高發(fā)射頻率的納衛星設計。

???????接下來(lái)，就讓我們了解一下立方體衛星系統吧。

???????立方體衛星的系統包含結構熱控系統、星務(wù)系統、姿態(tài)控制系統、通信系統以及電源系統。

???????首先，結構熱控系統中的材料選擇是立方體衛星質(zhì)量和剛度的關(guān)鍵，一般采用鋁合金。衛星熱控技術(shù)又分為主動(dòng)熱控和被動(dòng)熱控，后者比較簡(jiǎn)單，有技術(shù)簡(jiǎn)易、工作可靠和不消耗能量等優(yōu)勢；其次，星務(wù)系統是立方體衛星的管理者，目前使用較多的立方體衛星星務(wù)系統是低功耗商用器件；姿態(tài)控制系統簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是確定和控制衛星的姿態(tài)；立方體衛星的通訊系統多采用傳統硬件結構收發(fā)信機，目前該模塊已朝著(zhù)數字化發(fā)展；立方體衛星電源系統包含了能源獲得、能源控制和能源儲存。

???????目前，立方體衛星技術(shù)已經(jīng)應用于多個(gè)領(lǐng)域：

???????一、觀(guān)測地表信息

???????在觀(guān)察地表信息的時(shí)候可以采用三單元立方體衛星。三單元立方體衛星的圖像呈現十分清晰，地面觀(guān)測范圍較大。立方體衛星現在分布在各個(gè)軌道以及極地區域，數量已超過(guò)一百顆。立方體衛星每24小時(shí)輸送一次圖像信號，控制系統進(jìn)行收集，從而對各個(gè)區域的地理特征進(jìn)行分析。

???????二、驗證新衛星性能

???????科學(xué)家們已經(jīng)研制出新型的衛星對接技術(shù)、交匯技術(shù)等。第一顆衛星進(jìn)入軌道后，可以發(fā)射第二顆立方體衛星，使后一顆衛星圍繞前一衛星運轉。立方體衛星系統安裝了傳感裝置，便于固定兩顆衛星的位置。衛星對接技術(shù)對航天事業(yè)的發(fā)展有著(zhù)重要作用，一旦技術(shù)成熟，可以為航天器提供探測服務(wù)。

???????三、探測未知空間

???????航天探測就是想要開(kāi)發(fā)人類(lèi)未知的領(lǐng)域，立方體衛星的存在剛好可以滿(mǎn)足航天探測的需要。許多國家都已開(kāi)始進(jìn)行立方體衛星探測項目，空間探測時(shí)至少需要五十顆以上的立方體衛星，形成完整的衛星系統。

???????四、植物受影響實(shí)驗

???????植物的生長(cháng)狀態(tài)在地球和外太空有著(zhù)很大的差異，需著(zhù)重分析重力對植物的影響因素。將立方體衛星技術(shù)應用在植物所受影響的實(shí)驗中，可利用電磁信號記錄植物的生長(cháng)過(guò)程，并將收集到的信息傳給地面空間站。

???????隨著(zhù)我國立方體衛星技術(shù)的發(fā)展，其研究、開(kāi)發(fā)和應用必將獲得更好的發(fā)展，成為我國航天強國建設道路上的一個(gè)亮點(diǎn)。

???????本文由北京信息科技大學(xué)通信學(xué)院副教授李紅蓮進(jìn)行科學(xué)性把關(guān)。

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