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OneWeb引发的卫星制造新技术、新手段

时间:2016年05月12日 信息来源:休斯卫星通信 点击: 【字体:

目前制造一颗地球静止轨道卫星往往需要2~3年时间,之后卫星在太空服役十几年(甚至20年)。近些年星上技术有了不少进步,比如采用更高效的太阳能板电池阵列、更好的传感器、应用激光通信等。

国外卫星制造的新技术、新手段主要有:

提高卫星生产和装配效率

客户要求更短的卫星供货期,迫使卫星制造商不断改进卫星的生产、制造流程。卫星制造商开始借鉴其他行业(如飞机制造业)的技术和工艺,尝试卫星生产的新手段、新思路。机器人自动组装流水线已开始在卫星生产中应用。

加强供应链管理

为制造900颗低轨道卫星、并能在2019年开始提供卫星宽带服务,OneWeb将来每天要生产2~3颗卫星(或每星期15颗)。每颗卫星重150kg左右,具有6Gbit/s的通信能力。

OneWeb预计要经过1~2年的技术研发,并先用10颗试验卫星对整个方案进行验证、调测。等各方面就绪,再经过5~6个月的生产线速度提升,OneWeb最终实现发射前的2~3个月内每天生产数颗卫星。

为保障如此大批量卫星生产的顺利进行,OneWeb表示要加强对供应商/供应链的管理,以及与客户及合作伙伴之间的互动;同时OneWeb要加强对集成/组装工艺、整体测试方法等方面的管理。

数字载荷(digital payload)的应用

越来越多的客户希望入轨工作后的卫星具有带宽对地域调整能力,即根据不同地域的通信业务量调整带宽分配。

波音公司说这就是他们数字载荷具有的功能,已在美国宽带全球卫星通信系统(WGS)上应用。2016年1月发射的Intelsat 29e Epic卫星是第一颗采用数字载荷的商用卫星,这已是波音的第6代数字载荷技术了。

现在波音正在研发第7代数字载荷技术。将来星上的高功率放大器能根据波束的通信业务量调整对不同波束的功率输出;波束成形技术(Beam Forming)使地面运营商根据地域通信需求的变化来调整卫星波束的覆盖。

各种新颖的“造”星技术

将来的卫星制造将是百家争鸣,百花齐放。

SES提出卫星要更灵巧,要有很强的扩展性;卫星在发射后要能挂接新载荷,以扩大卫星容量。SES提议今后的卫星背面有个连接件,通过一定的电气、机械接口与航天器/新载荷对接。为此,不少新兴公司在研发可伸缩的航天器部件。

NovaWurks公司的超组合卫星(Hyper-Integrated Satlet,HISat)就是其中一个例子。每颗HISat本身就是集所有功能于一身的通用小卫星(20cm×20cm×10cm,重量7kg);同时它又能作为整体拼装的基本部件,与其他载荷(如功放、天线、太阳能电池板等)进行拼装/级联,从而形成一个新的航天器或卫星。

在一个军方项目中,NovaWurks公司帮助客户进行太空报废卫星的“废物利用”。首先超组合卫星(HISat)按照指标要求(如波束数量)进行自我拼装/级联,并加载必要的其他载荷(如太阳能电池板),然后再与报废卫星对接,利用报废卫星上闲置的大口径天线,让报废卫星恢复正常通信(或执行其他通信任务)。

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另一家叫Made In Space的小公司(总共才22名员工,但获得美国政府的巨额资助)正在进行一项颠覆性的卫星制造理念,他们要在太空中,直接利用3D打印设施(也叫增材制造设备,AMF)进行在轨卫星制造。

Made In Space公司在2014年就已将3D打印机搬进了国际空间站,2016年3月份又通过太空补给飞船运去了第二台3D打印机,Made In Space即将开始正式的打印“造”星服务。



(作者:佚名)
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