日本发射超低轨道观测卫星: 使用离子发动机 推进效率惊人
我们的征途是星辰大海 2018-01-13
参考消息网1月11日报道英国《每日邮报》网站1月2日报道称，日本宇宙航空研究开发机构 （JAXA）发射了一枚用于在“超低轨道”运行的卫星。这枚卫星使用一台尖端的离子发动机，据说效率是喷气发动机的10倍。
这颗名为“燕”的卫星将在今后2年从最初大约480公里的高度降至300公里以下的高度。
这将使其成为第一枚轨道如此低的地球观测卫星。
据JAXA说，重400公斤的超低高度试验卫星“燕”（SLATS）是第一颗在高度低于300公里的“超低轨道”上运行的地球观测卫星。
它最终将降至268至180公里的高度。
SLATS的离子发动机用氙气作推进剂，所需推力大约仅相当于1角硬币的重量。
这枚卫星装有原子氧监测系统来测量分子浓度及其与其他物质的相互作用。
据JAXA说，由于在超低高度大气变得稠密，原子氧增多。
已知原子氧会损坏卫星的绝缘。
JAXA解释说：“通常情况下，氧气由2枚氧原子构成，它们通过一条共价键形成氧分子。”
原子氧指宇宙辐射和紫外线造成氧气分解的状态。这造成原子氧具有高反应活性，并损坏卫星表面材料。
SLATS表面涂有对原子氧有高耐抗性的材料。
这枚卫星将搜集数据，用于设计未来在这个“未开发”区域运行的卫星。
据JAXA说，卫星在2017年12月23日成功从鹿儿岛县种子岛航天发射中心发射升空，随后发回第一批数据，确认其运行稳定。
据英国《新科学家》周刊说，这枚卫星将用于拍摄高清地球图像和测量氧含量。
JAXA解释说，在超低轨道上可以进行更为详细的观测，而且由于接近地球，最终能够削减制造和发射卫星的成本。
由于使用离子发动机，这枚卫星的效率远超依靠喷气发动机的卫星。
JAXA解释说：“像SLATS这样的在超低轨道上运行的卫星将遭遇空气阻力，大小约为大多在600至800公里高度上运行的地球观测卫星的1000倍。”（编译/王海昉）
[延伸阅读]中国导弹列车或让外军数百颗卫星抓瞎
美国《华盛顿自由灯塔》网站12月21日报道，美情报部门透露，他们最近监测到中国从货运列车上进行了东风-41导弹弹射试验。该报道认为，这次实验表明中国将可能模仿俄罗斯建造“末日列车”，即可携带多枚导弹，伪装成普通铁路客货列车，利用遍布全国的铁路网来部署洲际导弹。图为外媒的所谓“试验图片”，实际是太原卫星发射中心的长征6号发射台。
图为苏联SS-24“末日列车” 发射导弹连续镜头。
苏联SS-24“末日列车”使用3台重型机车作为牵引动力。
RT-23，北约代号SS-24“手术刀”（Scalpel），是苏联于在上世纪七十年代末研发，并于1987年正式定型投入服役，是世界上第一种以铁路机动方式部署的陆基洲际弹道导弹，也是世界上第一种以铁道列车作为导弹系统的陆基弹道导弹系统，因此又被称为“末日列车”或“死亡列车”。
1枚SS-24导弹可装载10枚分导式多弹头，单枚导弹投掷重量约4吨，其中大约有2吨左右是弹头重量，可推测单枚分导核弹头重量为200千克；每枚弹头的当量是40万吨TNT，打击精度CEP（圆概率误差）可达220米。这些SS-24搭载的分导弹头是苏联当时精度最高的实战部署弹头，且威力大，能对美国的导弹发射井形成较高威胁。
每列末日导弹列车配备了3枚SS-24洲际导弹，共计30枚核弹头。每枚导弹长21米，直径2.35米，射程1万公里，采用惯性制导+星光导航的复合制导方式。
美国情报机关曾做过研究，由于SS-24导弹列车外形上与普通客运列车差别不大。跟踪一辆机动中的导弹列车必须同时动用约300颗侦察卫星，而跟踪多辆导弹列车，动用的卫星数量将成倍增加，要实现对导弹列车的有效追踪是相当困难的。据此可以大胆推断，外军追踪中国导弹列车的难度系数也低不了。图为艺术家绘制的SS-24末日列车在山区中准备发射导弹的想象图。
图为谷歌地球上拍摄的SS-24“末日列车”所在的别尔什金（Bershet）基地的卫星照片，该基地位于莫斯科以东1250公里处。
图为美国国防情报局（DIA）绘制的SS-24导弹列车加装洲际导弹想象图。
图为20世纪80年代，苏军技术人员正在别尔什金基地调试SS-24导弹系统，能看到隐藏在车厢内的导弹发射筒全貌，十分难得。
图为SS-24导弹列车发射导弹过程示意图。可见具有相当高的隐蔽性。
图为SS-24导弹列车试射SS-24导弹连续镜头。
图为SS-24导弹列车试射SS-24导弹连续镜头。
俄罗斯曾于2005年宣布永久拆除SS-24铁路机动导弹系统，作为回报，美国则将MX系列洲际导弹全部退役。看似退出历史舞台的“末日列车”，在近几年又有重返现役的势头。
图为“末日列车”控制车厢全景，可见也采用了双人制。
车厢内部的发射控制台。
图为“末日列车”车厢内部的监控台。
发射控制车厢内部还有老式的拨盘式电话，颇有沧桑感。
设备车厢内能看到陈旧的大型电子设备，和当时苏联的许多武器装备一样，都是类似的粗暴风格。
除苏联外，美国在冷战时期也研发过类似的铁路机动洲际导弹系统，例如图中艺术家绘制的铁路机动型MX导弹列车，外观伪装成了普通货运列车。
图为美军MX导弹列车示意图，可见由于技术集成化较高，只需一个车厢就可完成一列SS-24导弹列车的任务，作战灵活性和隐蔽性更强。
图为今日已成为博物馆展品的SS-24“末日列车”。
图为SS-24导弹列车专用的隐蔽车库。
图为在博物馆中展示的SS-24导弹发射筒。
（2015-12-24 09:12:00）
[延伸阅读]印度卫星领先中国？解放军或遭监控
近日据外媒报道，印度将耗资2300万美元在越南胡志明市兴建卫星追踪和数据接收中心。那么，印度卫星技术究竟如何？本文分析。印度早在1975年就用苏联火箭发射了第一颗自制遥感试验卫星。此后从1979至1983年，印度密集发射了6颗遥感卫星，基本掌握了相关制造和发射技术。1988年，印度首颗实用遥感卫星IRS-1A升空。这颗卫星设计寿命3年，但通过地面控制人员的精打细算，该星实际工作寿命超过了7年，仅此一项，印度就领先中国（高分一号才实现设计寿命大于5年）20多年。
1995年12月28日，印度第二代遥感卫星IRS-1C发射升空，其全色相机分辨率可达2.5至5米，幅宽达到70公里。1996年，印度军方接管了该星使用权，用于监测邻国在边界部署的弹道导弹与核武器。1999年印巴在克什米尔爆发大规模武装冲突后，印度加快了专用侦察卫星的研制工作。
2001年，印度发射首颗试验型军用侦察卫星，分辨率达到1米，能覆盖全球超过60%的地区。该星密级很高，要动用它必须经印度国防情报局长批准。印军将之用来拍摄、监控本国海岸和中印、印巴边境的区域地图。
由于配备了高性能遥感器，该星在2001年美国打响的阿富汗反恐战争中也有上佳表现，曾及时传回坎大哈与喀布尔的详细地形图片，连美军在阿富汗的地面作战行动快照都拍得一清二楚。为此，当时在阿富汗境内的美军地面部队与印方合作，以便共享该星搜集的战略情报。图为阿富汗贾拉拉巴德空军基地卫星图。
2003年伊拉克战争前夕（2002年12月），印度试验型侦察卫星就开始在伊拉克及其周边地区上空转悠，据印方称，战区大部分地面军事行动，包括部队运动、帐篷和车辆都被他们尽收眼底。
2005至2007年，印度先后发射IRS-P5（制图卫星-1）和IRS-P7（制图卫星-2），由此跻身全球具备专业卫星测绘能力的先进国家之列，成功打入被极少数发到国家垄断的高质量商业卫星图市场。而这2颗卫星，从研制之初就设定为军民两用。
2008年4月28日升空的IRS-P8（又称制图卫星-2A），则是为印度军方定制的专用侦察卫星。该星具有45°斜视能力，分辨率约为0.7至1米，幅宽较窄，还不到10公里，专门用于对邻国核试验场、导弹阵地、军用机场、部队集结地和中印、印巴边境实施监控。图为印度制图卫星-2拍摄的班加罗尔市区。
2009年和2010年，印度又发射了雷达卫星-2和制图卫星-2B，与制图卫星-2A组成侦察卫星网，初步具备了对邻国实施定期侦察的能力。
经过30多年发展，印度目前已拥有全球最大的遥感卫星星座（制图卫星1号、2号、2号A、2号B），IRS系列卫星则被公认为世界上最好的民用遥感卫星系列之一。其空间与光谱分辨率都有实质性提升，最高分辨率达0.8米，重访周期逐渐缩短，特别是卫星实际服役时间大都远超设计寿命。
印度正在研发的制图3号卫星的分辨率将达0.3米。一旦研制成功，印度遥感卫星在关键性能上将超越俄罗斯、以色列、法国、德国、日本，而与美国（“长曲棍球”卫星0.3米）达到同一水平，从而跻身全球顶尖遥感技术强国之列。
中国2010年5月启动高分专项工程，虽然起步较晚，但凭借多年技术积累，仍取得了骄人战绩。2012年1月9日，中国首颗民用高分立体测图卫星资源三号升空，分辨率优于3米。2013年4月27日，高分一号卫星发射升空，该星分辨率达到2米，设计寿命5至8年，4天可看遍全球。2014年8月19日，高分二号卫星（全色空间分辨率优于1米）顺利入轨，标志着中国跨入亚米级高分时代。在600公里太空能看清小轿车，甚至看清北京和上海市区的斑马线。图为高分二号拍摄的北京西直门卫星图片。
2015年12月29日，中国成功发射高分四号，分辨率为50米。不要以为这个分辨率低，目前各国遥感卫星大多运行在距地面仅数百公里的太阳同步轨道，重复经过同一地点最快也得3至4天而高分四号运行在距地面3.6万公里的地球同步轨道，可实现对同一位置的持续监测，而且视野能覆盖三分之一个地球，相当于一台高悬太空的长焦相机
。打个比方，高分四号原本正盯着印度洋，如果这时南海出事了，几秒钟卫星就能把镜头调过去。2016年，中国还将发射高分三号、五号卫星，进一步追赶国际竞争对手。
另外值得关注的是印度国产导航卫星系统INRSS的发展。2016年1月20日，印度刚刚发射了第5颗INRSS导航卫星，7颗卫星组成区域导航系统、24颗卫星组网才能彻底摆脱对美国GPS系统的依赖。2009年1月，印度最新型布拉莫斯-2导弹在发射试验时，就因关键时刻没搜索到信号而偏离目标2公里。为此，印度决定改用俄罗斯格洛纳斯导航系统，但后者毕竟控制权仍在外国手中，痛定思痛之下，印度决定加快发展自主卫星导航系统。
（2016-01-27 08:06:43）
