Planet Labs一次性发射 146 颗微型卫星,这些拳头大的卫星能干啥?

timg (1)

2019/02/21 • 头条, 热点, 科技

距离苏联发射第一颗人造卫星已经过去了 61 年,发射卫星早已不再是一个需倾举国之力才能完成的任务了。而且科技公司能把卫星做到只有面包块那么大,单趟发射上百颗卫星。

像私营太空科技公司 Planet Labs 曾利用火箭向太空发射了 146 颗微型卫星,创下了人类历史上发射最多卫星的记录。

但它的记录应该不会保存太久,因为软银投资的太空技术公司 OneWeb 表示要发射 648 颗微型卫星,构建通信卫星网络。

2010 年,Planet Labs 诞生在加州的一个车库里,而非传统的得克萨斯州和佛罗里达州的传统航天中心。它由前 NASA 科学家创办,没有政府背景,靠风险投资起家,迄今为止已经获得了 1.74 亿美元融资,制造了约 300 颗小卫星。

消费电子产业的发展,众多性价比高的组件给微型卫星的发展奠定了基础,以 Planet Labs 为例,他们所制造的卫星组件均出自商业世界的现有成果:手机中的无线发射组件,用在牙科工具上的反作用轮,原本用在汽车与医疗设备上的处理器,而最重要的照相服务则结合摄影电影中的摄像机,以及互联网上的开源软件。

如今卫星的小型化背后是多个相关行业的共同进步。

卫星体积在变小,制作和发射成本在变低

1957 年 10 月 4 日,苏联在拜科努尔航天中心顺利发射了第一颗人造卫星“斯普特尼克 1 号”。

这颗基本上也干不了的卫星重达 83.5 千克,壳体中充满了加压的氮气,每 96 分钟就环绕地球一圈。在接下来的几年里,美国、法国、日本和中国都相继发射了自己的卫星。虽然这些卫星的形状、材料各异,但都有一个共同属性,那就是大、重、贵、慢。

微型卫星大量使用通用电子部件,某些低成本卫星甚至会使用改造过的手机主板。 NASA 前工程师 Pete Klupar 感慨,“黑莓手机都比微型卫星功能多,拥有更好的传感器和处理器。”

2014 年,Planet Labs 创始人 Will Marshall 在 TED 现场展示了该公司设计的微型卫星。他用一只手托着它,它的主机看起来只有半个法棍面包那么大,具体尺寸是 10x10x30 厘米。他将它命名为“鸽子”。


图片来源:TED

但这还不是现在世界上最小的卫星。Planet Labs 的竞争者们开发出了和三阶魔方差不多大小的卫星,实验室里还出现过和邮票差不多大小的卫星。这些卫星被统称为“微型卫星”。一般情况下,对微型卫星的普遍定义是低于 500 千克的卫星。

除此之外,还有整个发射行业的变化。2004 年,美国联合发射联盟的单次发射报价在 7000 万到 9000 万美元之间,国际发射服务的价格在单次 1 亿美元左右,而阿里安航天公司,平均价格达到了 2 亿美元一次。

十年后的 2014 年,Space X 单次发射的价格已经降到了 5400 万美元左右。一年后,该公司首次实现了可回收火箭方案,每次发射的成本直接降低到了 3-500 万美元一次。

这些进步共同使得微型卫星的大量升空成为可能。

微型卫星主要用来拍地球和组建通讯网络

一般就是两个用处:一是为地球拍照片,二是覆盖通讯网络。Planet Labs 和正与它竞争发射最多颗卫星的公司 OneWeb 就分别瞄准这两个不同的应用场景。

首先是拍照片。传统卫星地图更新慢,而且因为成本高而无法大量发射,所以覆盖面积也有限。传统遥感卫星的数据更新周期为半个月或一个半月左右。

Planet Labs 的卫星轨道高度在 1000 千米以下,和太阳保持稳定的角度,利用太阳能维持运作。它每 90 分钟绕地球一圈,利用地球的自转进行测量和拍摄,每颗卫星能够以 3 至 5 米的分辨率对地球进行成像。

2017 年 11 月,Planet Labs 达到了每 24 小时完整拍摄一次地球所有位置的里程碑,当时的太空中有 170 余只“鸽子”。2019 年 1 月,60 Minutes 的记者 David Martin 去访问该公司时,发现它的卫星每 24 小时就会发回 120 万张照片。通过对比不同时期拍摄的照片,他们能看到河流的移动、森林的变化以及车辆的行驶等等。

 


Planet Labs 捕获的图像

Planet Labs 现在为 200 多家客户提供图片服务,它们被应用在火灾、农业、海洋、气象等各个领域。

2015 年,Planet Labs 的卫星发现了一片野火,大约 10 分钟后,他们将图片发送给了当地的消防机构,通过照片确定了野火位置,蔓延方向和风向。Orbital Insight 也曾利用 Planet Labs 的图片数据,对带有非固定油盖的储油罐分析,确定油罐内石油剩余量来估算还有多少石油可以直接投入市场。 对冲基金公司利用计算沃尔玛商店停车场中的汽车来估算沃尔玛的收入。

微型卫星的第二个用处就是建立通讯网络。Space X 此前公布要利用 4400 颗卫星提供上网计划。2018 年,该公司发射了 64 颗 Microsat-2a 和 -2b 微型卫星和立方体卫星。高通和维珍集团投资的 OneWeb 公司也提出了相关的申请。中国航天科工集团也提出了“虹云工程”,2022 年前将 156 颗小型卫星送上天。

该领域一个比较出名的参与者是 Facebook。2014 年时,Facebook 曾聘请了 OneWeb 的创始人 Greg Wyle 一起开展互联网卫星计划,但因为担心这项预计耗资 10 亿美元的计划无法收回成本,项目公布还不到 1 年就终止了。

但 Facebook 并没完全放弃这个想法。2016 年,该公司一个名为“连接实验室”的技术部门准备通过一颗卫星面向非洲地区提供上网服务,他们将卫星发射的任务委托给了 SpaceX 公司。可惜,SpaceX 的猎鹰九号火箭发生爆炸事故,把 Facebook 的卫星也炸毁了。

最新消息是,Facebook 计划在 2019 年发射自己的互联网卫星 Athena。在具体数据接收与发送上,Athena 和 OneWeb 用的是同一种技术,也需要通过地面的网关站获得信号再转发给用户。

越来越多的资本正在加入太空竞赛

卫星的缩小带来了商业化运作的可能,越来越多的风投基金加入了进来。2018 年,风投基金向空间技术公司投入了 44.07 亿美元,同比增长了 13%。

Space Angels 计算了自 2009 年以来投资太空的 534 家风险投资公司,其中 114 家是 2018 年首次参与投资,1/4 的投资是 B 轮投资。

虽然有些交易并没有披露具体的投资者,但 Tauri Group 发现,福布斯亿万富豪榜上有 21 人都与航天企业有联系。这些投资者包括微软公司的比尔·盖茨,亚马逊公司的杰夫·贝佐斯,Google 公司的拉里·佩奇、埃里克·施密特,Dish 网络公司的查尔斯·厄根,微软联合创始人保罗·艾伦,腾讯的马化腾,拉斯维加斯金沙集团的谢尔登·阿德尔森,以及维珍银河队的理查德·布兰森等等。

福布斯评论称,这些投资者唯一担心的问题是投资太空公司会比较难退出。

不过也不是没有成功案例。2014 年,Google 以 5 亿美元收购了太空技术公司 Skybox,3 年后,Planet Labs 又从 Google 手里收购了 Skybox。

根据美国卫星工业协会的数据,2017 年全球卫星产业总收入达到 2686 亿美元,其中占比最低的是卫星发射服务,收入仅 46 亿美元,占比 2%;占比最高的是卫星服务业,收入总额是 1287 亿美元,占比达到 48%。

来源:好奇心日报


分享到:
已有 0 条评论 新浪微博