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演講者| Sir（薩里衛(wèi)星技術(shù)有限公司創(chuàng)始人兼執(zhí)行董事長(zhǎng)）

本文整理自“2019中國(guó)航天大會(huì)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)國(guó)際論壇”現(xiàn)場(chǎng)演講。 《衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)》有編輯，沒(méi)有改變?cè)狻?/p>

傳

英國(guó)皇家學(xué)會(huì)（科學(xué)院）和皇家工程院雙院士、薩里航天中心主席、薩里衛(wèi)星技術(shù)公司執(zhí)行董事長(zhǎng)。 由于他在小型衛(wèi)星領(lǐng)域的貢獻(xiàn)，他被英國(guó)女王授予爵士爵位。

20世紀(jì)70年代末，提出了微型衛(wèi)星的新概念； 1979年，使用商業(yè)組件開(kāi)發(fā)微型衛(wèi)星； 1981年10月，世界第一顆70公斤級(jí)小衛(wèi)星UoSAT-1研制成功并發(fā)射； 1985年，薩里衛(wèi)星技術(shù)公司成立。

人們對(duì)空間的利用不斷擴(kuò)大。 它是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，包括通信、農(nóng)業(yè)、防災(zāi)等。今天，太空的利用不再是超級(jí)大國(guó)的特權(quán)。 可以說(shuō)，地球上的每個(gè)人都有機(jī)會(huì)讓太空資源為自己服務(wù)。 小型、多功能、低成本的各類微型衛(wèi)星也可以讓每個(gè)國(guó)家，無(wú)論是大學(xué)還是企業(yè)，都具備利用太空的能力。 可以說(shuō)，小衛(wèi)星正在改變航天工業(yè)的經(jīng)濟(jì)原理。 從小衛(wèi)星、微型衛(wèi)星到微納衛(wèi)星，5公斤到500公斤的衛(wèi)星可以有廣泛的應(yīng)用，包括導(dǎo)航、通信、遙感、科學(xué)探索和研究等。

在英國(guó)，薩里大學(xué)多年來(lái)一直致力于小型衛(wèi)星的研發(fā)。 1979年，薩里航天中心成立并研制并發(fā)射了世界上第一顆微型衛(wèi)星（編者注：70公斤）。 在這顆衛(wèi)星上，創(chuàng)新性地使用了消費(fèi)級(jí)微電子元件，類似于我們現(xiàn)在的手機(jī)等終端設(shè)備。 利用組件實(shí)現(xiàn)低成本微型衛(wèi)星的快速生產(chǎn)。 1985年，薩里大學(xué)成立了獨(dú)立的薩里衛(wèi)星技術(shù)公司，目的是將大學(xué)團(tuán)隊(duì)的研發(fā)商業(yè)化，最終形成學(xué)術(shù)與商業(yè)的合力。 這家薩里公司現(xiàn)已具備端到端能力留學(xué)之路，服務(wù)涵蓋從設(shè)計(jì)、施工到測(cè)試、啟動(dòng)和最終交付的整個(gè)鏈條。

小衛(wèi)星能做什么

40年來(lái)，我們積累了廣泛而豐富的經(jīng)驗(yàn)，與國(guó)際合作伙伴共進(jìn)行了36次發(fā)射。 其中包括納米衛(wèi)星、手機(jī)衛(wèi)星（2015年，我們將手機(jī)發(fā)射成了小衛(wèi)星，探索如何真正將這項(xiàng)技術(shù)商業(yè)化）等。2005年發(fā)射的歐洲第一顆伽利略導(dǎo)航衛(wèi)星GIOVE A（編者注：600公斤）是由薩里開(kāi)發(fā)并仍在運(yùn)營(yíng)。 2009年，我們還參與了探月衛(wèi)星項(xiàng)目，捕捉到了月球表面的液體痕跡。 這影響了我們探索和利用月球的方向，也推動(dòng)了火星相關(guān)的項(xiàng)目。 我們參與了“菲萊”彗星著陸器（編者注：約100公斤）項(xiàng)目。 著陸器用了30秒就降落在代號(hào)67P的彗星表面，并且成功。

在國(guó)際合作方面，我們與包括中國(guó)企業(yè)在內(nèi)的世界許多國(guó)家和企業(yè)保持著合作關(guān)系。 一個(gè)典型案例是災(zāi)害星座監(jiān)測(cè)（DCM）。 它是一個(gè)由小型衛(wèi)星組成的星座（編者注：每顆重 70-130 公斤），也是世界上第一個(gè)此類衛(wèi)星，提供全球?yàn)?zāi)害監(jiān)測(cè)所需的日常圖像。 基于這個(gè)星座，我們成立了DMC國(guó)際影像公司這樣的全球團(tuán)隊(duì)，成員包括阿爾及利亞、尼日利亞、英國(guó)、中國(guó)等。 土耳其和西班牙等。我們使用小型衛(wèi)星提供低成本的監(jiān)控解決方案。

該星座每周提供相關(guān)數(shù)據(jù)，支持世界各地的防災(zāi)減災(zāi)工作。 2004年印度洋海嘯事件中，及時(shí)提供相關(guān)遙感照片； 2008年中國(guó)汶川地震期間，它還提供了周邊地區(qū)的衛(wèi)星圖像。 圖幫助中國(guó)開(kāi)展救災(zāi)工作。

此外，我們還在商業(yè)對(duì)地觀測(cè)領(lǐng)域開(kāi)展了相關(guān)工作。 例如，發(fā)射了一顆重100公斤、GSD為5米的微型衛(wèi)星。 現(xiàn)已投入商用，這也展現(xiàn)了微小衛(wèi)星的商業(yè)潛力。

在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，我們感受到了用戶的期待。 他們渴望提高遙感圖像的分辨率，希望通過(guò)“看到”更多細(xì)節(jié)，將遙感應(yīng)用到農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。

所以在2015年，我們推出了一個(gè)迷你衛(wèi)星星座，它正在全世界范圍內(nèi)使用。 這里我想展示一些遙感圖像。 這是希臘的奧林匹克體育場(chǎng)。 你可以感受到它的清晰度。 在這張圖片中，您可以數(shù)出有多少架飛機(jī)； 當(dāng)然，還有故宮的圖片。 除了高分辨率遙感星座之外，我們還能夠提供能夠捕獲一米分辨率的實(shí)時(shí)視頻的微型衛(wèi)星。 例如，這是一個(gè)微衛(wèi)星拍攝的視頻。 您可以清楚地看到飛機(jī)正在移動(dòng)。

遙感圖像用于城市管理。 例如，在此圖像中，您可以看到主要道路上的交通移動(dòng)，甚至建筑物陰影角度的變化。

然而，光學(xué)遙感衛(wèi)星的監(jiān)測(cè)存在局限性。 最大的問(wèn)題是無(wú)法穿透云層進(jìn)行攝影。 因此，我們還發(fā)射了一顆小型、低成本的S波段SAR衛(wèi)星（編者注：約400公斤），可以獲得中高分辨率的雷達(dá)對(duì)地觀測(cè)圖像。 其產(chǎn)品用途廣泛，可應(yīng)用于海洋、農(nóng)業(yè)、森林、災(zāi)害防治等多個(gè)領(lǐng)域。

解決太空碎片問(wèn)題

從上述微小衛(wèi)星的應(yīng)用案例可以看出，小衛(wèi)星確實(shí)改變了傳統(tǒng)的航天經(jīng)濟(jì)模式。 在當(dāng)今的“新航天”時(shí)代，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球計(jì)劃發(fā)射的星座有100多個(gè)，這意味著未來(lái)幾年到幾十年，預(yù)計(jì)將總共發(fā)射超過(guò)23000顆小衛(wèi)星。 所以我們必須面對(duì)如何處理這些衛(wèi)星造成的碎片的問(wèn)題。 這些碎片雖然不會(huì)直接給地球人類帶來(lái)危險(xiǎn)，但會(huì)對(duì)其他小衛(wèi)星造成一定的傷害和損害，最終可能會(huì)嚴(yán)重威脅我們近地軌道的安全。

1996年，薩里公司的一顆在軌衛(wèi)星“櫻桃”因空間碎片撞擊而部分損壞，姿態(tài)失去控制。 我相信你聽(tīng)說(shuō)過(guò)這個(gè)故事。 因此，要實(shí)現(xiàn)低軌微小衛(wèi)星的廣泛應(yīng)用，必須解決空間碎片管理問(wèn)題。

為此，我們?cè)?018年發(fā)射了一顆納米衛(wèi)星（編者注：約100公斤）進(jìn)行清除空間碎片的實(shí)驗(yàn)。 首先，它在太空中彈出一張網(wǎng)，成功捕獲目標(biāo)碎片。 其次，它可以投射“魚(yú)叉”來(lái)捕獲更大的太空垃圾。 這項(xiàng)名為“魚(yú)叉”的實(shí)驗(yàn)剛剛在兩個(gè)月前進(jìn)行薩里大學(xué)，通過(guò)發(fā)射帶有系繩的“魚(yú)叉”，擊中目標(biāo)，成功捕獲了目標(biāo)。 最后，衛(wèi)星將展開(kāi)離軌帆，將捕獲的太空碎片運(yùn)向地球并燒毀。

微型衛(wèi)星改變空間和世界

微型衛(wèi)星確實(shí)改變了我們整個(gè)航空航天業(yè)。 它們能夠帶來(lái)更多的技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新，能夠提高大家參與航天的意愿。 然而，微小衛(wèi)星并不是萬(wàn)能的，我們需要對(duì)它們有更現(xiàn)實(shí)的認(rèn)識(shí)——它們確實(shí)可以帶來(lái)新的應(yīng)用，但必須找到正確的應(yīng)用方法，而且不會(huì)神奇到可以違反相關(guān)物理。 法律。

因此，在選擇微型衛(wèi)星解決方案時(shí)，需要考慮衛(wèi)星的質(zhì)量、體積等相關(guān)因素。 越小并不總是越好。 你可以想一想薩里大學(xué)，我們的手機(jī)是如何進(jìn)化的？ 手機(jī)一開(kāi)始像磚頭一樣重，后來(lái)慢慢變得越來(lái)越小，可以單手使用。 后來(lái)大家發(fā)現(xiàn)手機(jī)可以做更多的事情，然后手機(jī)的尺寸又慢慢變大了……所以我們?cè)诹⒎襟w衛(wèi)星、微小衛(wèi)星的相關(guān)研發(fā)中也看到了同樣的模式。 我們要考慮衛(wèi)星的質(zhì)量、能耗、應(yīng)用。 現(xiàn)在大多數(shù)“易于使用”的衛(wèi)星重40-50公斤，直徑約為50厘米。

對(duì)于微小衛(wèi)星的發(fā)展趨勢(shì)，我們看到微電子的運(yùn)用更加先進(jìn)和全面； 新材料的充分應(yīng)用； 機(jī)器人的應(yīng)用和發(fā)展等。在這些方面，我們找到了新的進(jìn)步空間，可以縮短生產(chǎn)周期。 另外，隨著軟件的進(jìn)步和3D打印技術(shù)的應(yīng)用，未來(lái)我們甚至可以在軌道上生產(chǎn)空間設(shè)備。

微小衛(wèi)星的發(fā)展將對(duì)航天事業(yè)和世界產(chǎn)生哪些影響？ 首先，小衛(wèi)星可以給我們帶來(lái)新的機(jī)遇，讓每個(gè)國(guó)家、每個(gè)企業(yè)、每個(gè)大學(xué)都可以利用太空； 在經(jīng)濟(jì)方面，以微小衛(wèi)星技術(shù)為代表的“新航天”催生了商業(yè)航天的繁榮，促進(jìn)了航天技術(shù)在人類社會(huì)更廣泛的應(yīng)用，為世界帶來(lái)更好的互聯(lián)互通。 它將從根本上改變我們的航天工業(yè)。