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從SpaceX共乘衛星 觀察DARPA太空技術發展

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科技產業資訊室 (iKnow) - 何思穎 & 張小玫 發表於 2022年2月17日
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圖、從SpaceX共乘衛星 觀察DARPA太空技術發展
 
2022年1月24日,SpaceX衛星共乘火箭Transporter-1破紀錄地將143顆衛星透過共乘計畫飛入地球軌道中,其中最引人注意的是美軍太空技術和酬載,包括衛星元件、太空雷射通訊和遙測、及衛星追蹤技術。
 
衛星新元件:姿態控制系統及反動輪
 
Blue Canyon公司提供佈署新的衛星元件並計畫將其納入國防高等研究計劃署 (DARPA)的衛星。目前隸屬於雷神技術公司(Raytheon)的Blue Canyon正在為DARPA的Blackjack低地衛星星座生產太空船。新元件包括能夠改善衛星性能的姿態控制系統(attitude control system)和反動輪(reaction wheel)。
 
衛星間鏈路光通信技術
 
光學衛星間鏈路(optical inter-satellite links)利用光通信技術在衛星間鏈路,便於將大量資料傳至其他衛星及地面站。
 
德國的Tesat-Spacecom公司提供雷射通訊酬載(即光學衛星間鏈路),該鏈路使衛星能向其他衛星和地面站傳遞大量資料。Tesat-Spacecom公司將一個雷射通訊終端機送入軌道,聲稱這是業內最小的雷射通訊終端機,重量不到一磅。該公司計畫對光學通訊酬載進行長達兩年的測試,並進行實驗,以建立一個全球太空和地面節點網路的實驗。雖然,並未透露這些終端機的客戶,但Tesat目前提供光學衛星間鏈路給美國公司,供他們建設低地軌道星座。
 
美國國防部航天發展局(Space Development Agency)計畫在未來幾年內部署的低地軌道衛星群的輕型雷射通訊終端機,尤感興趣。DARPA和SDA希望透過Transporter-1上發射兩顆光學衛星間鏈路上的立方衛星(cubesat),但這2顆衛星在酬載處理時,意外受到損壞,因此SDA還有143顆衛星在低地軌道衛星座上。
 
SpaceX這次發射任務,還乘載10顆自家配有雷射鏈路的Starlink互聯網衛星。美國軍方計畫使用Starlink來連接飛機和其他平臺,光學衛星間鏈路是首選,因為它們比傳統的無線電頻率通訊更具網路安全性。
 
這次火箭酬載佔最多的衛星
 
這次在Transporter-1火箭酬載佔最多的衛星,以Planet公司的成像衛星、Capella Space和Iceye公司的雷達成像衛星,還有HawkEye 360的射頻測繪衛星(radio-frequency mapping satellites)。
 
衛星追蹤(satellite tracking)技術
 
目前,由美國軍方充當太空交通管制員。美國太空司令部的第18太空控制中隊(18th Space Control Squadron)監測衛星和太空碎片的距離,並在space-track.org上公佈其位置。SpaceX此次發射的小型衛星數量再創紀錄,包括來自24個不同擁有者和運營商的衛星,其中大部分來自美國;由於軌道愈趨擁擠,這也引起了人們對太空交通管理的關注。
 
新創公司Kayhan Spac開發雲端軟體,幫助軍事和商業衛星運營商演練,以避免衛星在太空中碰撞。目前該公司已收到美國空軍的兩份小型企業創新研究合約,進行衛星追蹤工作。Kayhan Spac也表示,很難精確掌握像立方衛星這樣小物體的位置。但隨著衛星發射愈趨頻繁,美國政府第18太空控制中隊及民間組織需要更好的工具才能管理這樣擁擠的現象,避免代價高昂的事故發生。
 
Blue Canyon公司背景:
Blue Canyon公司是雷神技術公司的全資子公司,提供多樣化的創新、可靠和價格實惠的飛行器組合,為新太空經濟完成多元的任務和技術,減少進入太空的障礙。該公司目前支援90多個飛行器並支持近50個特殊任務,這些飛行器都在其位於美國科羅拉多州拉法葉的工廠生產。BCT為美國空軍、NASA和DARPA提供任務支援,並為成功前往火星的第一顆立方衛星提供了姿態控制系統。
 
註解[SpaceX小型火箭共乘計劃]
SpaceX小型火箭共乘計劃,每顆200公斤小衛星基本收費200萬美元,超過每公斤額外增加5,000美元。從2020年3月開始,每月至少提供一次共乘發射機會,也提供小型衛星公司付費搭順風車的機會。(1206字;圖1)
 
 
參考資料:
SpaceX's rideshare carried small satellite technology of interest to U.S. military. SpaceNews, 2021/1/26.
Blue Canyon Technologies to Develop Six Additional DARPA Blackjack Satellites. BusinessWire, 2021/2/24.
小型衛星運載火箭有機會成功嗎?iKnow科技產業資訊室,2020/11/25。
SpaceX小型衛星共乘計畫,低價吸引Planet加入。iKnow科技產業資訊室,2020/6/11。


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