航天科技新趋势卫星小型化

黄文

　　6月28日，清华大学和英国萨瑞大学、中国航天机电集团公司联合研制的“清华航天一号” 微小卫星顺利发射升空，并准确进入700公里近地轨道，目前卫星运行状态良好，姿态调整 工作正顺利进行。

　　五十年代前苏联第一颗人造地球卫星的成功发射，标志着航天科技的诞生。近50年来航天科 技迅速发展，人造卫星、空航站、航天飞机相继投入使用，但是，巨额的费用，昂贵的成本 一直制约着航天科技的发展。据计算，发射一颗1000公斤的人造卫星，费用至少需1亿美元 ，这使许多国家难以承受，冷战结束后，航天科技逐步从军事应用转向经济建设，商业运作 促使航天科技必须大幅降低成本，提高效益。在此背景下，在科学技术迅速发展的基础上， 微小卫星迅速发展。

　　重量小于100公斤的微小卫星是近年来出现的有明确用途的新一代卫星。早在1990年5月，美 国就用“侦察兵”火箭，一次发射了两颗各重6.8公斤的“多路通信卫星”，这是微小卫星 的雏形。目前世界上已有20多个国家和地区开展了微小卫星的开发研究，正在太空运行的小 卫星已有300多颗。我国微小卫星的开发研制正处于起步阶段。

　　微小卫星具有高新技术含量高，研制周期短(一年左右)，研制经费低(人民币数千万元)，且 可以进一步组网形成分布式星座形“虚拟大卫星”，代替目前的大卫星等优势和特点。

　　卫星小型化、微型化的关键是各种仪器和设备的微型化。80年代以来，美、俄、德、法等国 科学家相继开发成功微型硅陀螺和微型硅加速度计等微型惯性仪表和惯性测量组合，研制出 既有承载、保护仪器设备作用，又具有传输电能、信息和热控制功能的多功能结构，实现了 无线连接，开发成功微型机电系统和光机电系统，这些都使卫星的集成度大大提高，科学家 利用一体化设计技术，采用大规模集成电路设计思想和制造工艺，把传感器、微处理器、惯 性测量仪表等机械、电子、光学器件，像电子线路一样集成起来，从而使卫星体积小、重量 轻、能耗小、可靠性高。特别是纳米技术的发展和扫描隧道显微镜加工技术的应用，人们可 以按照自己的意志，进行原子和分子量级的加工，制造出各种微型机电设备，组装成比微小 卫星更小的纳型卫星。

　　微型计算机的开发成功和广泛使用，导致了信息科技的革命，微小卫星的成功和使用，也将 在航天领域引发一场技术革命，它使卫星用户从单一的国家，变成国家、部门、单位乃至个 人的多元化格局。它的研制也将从少数国家航天部门发展到许多大学。微小卫星技术为天网 —地网合—的立体化信息高速公路提供了技术支持，为21世纪的通信、航天、环境号资源等 领域展示了可持续发展的新格局，在通信、遥感等方面将发挥重要作用，使自己灾害减轻， 城乡差距缩小。在军事方面，侦察、通信、指挥、决策、后勤及武器装备等方面，将得到改 进和提高，以适应现代战争的需要。

　　“航天清华一号”微小卫星重量仅50公斤，体积为0.67立方米。它上岗后可密发监视农作物 生长、沙漠化程度、赤潮灾情、森林火灾等，为农业部、国土资源部、水利部等部门提供丰 富的遥感资料。

摘自北京科技报