最新科学与科技文章

Image credit: NSPO / SSTL

下个 Falcon Heavy 任务将发射包括福卫七号在内的多颗实验性小卫星

任务包括太阳帆、新型的燃料以及台湾有参与的大气监测实验等多个项目。

Andy Yang
2019 年 6 月 12 日, 傍晚 08:30
NSPO / SSTL

发射特斯拉的首个任务,以及发射 Arabsat-6A 的第二个任务后,Falcon Heavy 的第三次任务也即将登场。这次和前两个任务又有点不同,是由美国空军付费并主导 —— 在美国空军能接受利用 Falcon Heavy 来发射重要的政府卫星前,要先经过审核的程序,因此就有了这次的「STP-2」任务。虽然一切流程都与国家任务相仿,但发射的卫星都是相对无关紧要的实验卫星,这样万一出什么差错了政府也没有太大的损失。

在所有发射的小卫星中,最受台湾人瞩目的想必就是另称为 COSMIC-2 的福尔摩沙卫星七号(FORMOSAT-7)了。这是个台美合作的卫星,接续着 2006 年发射的前代福卫三号(FORMOSAT-3 / COSMIC),将以六颗长、宽、高各约 1 公尺、重 300 公斤的微卫星组成卫星群。福卫七号与福卫三号的任务一样,都是利用量测 GPS 讯号在穿过大气后的折射,来计算大气中的水气含量,并且有专门的仪器监测电离层动态。福卫七号将能提供比福卫三号多 3~4 倍的量测数据,可望为预测模型提供更加精准的参考依据。


Lightsail 2
则是由民间单位 The Planetary Society 所发起的方块卫星,是太阳帆领域最新的一次尝试。「太阳帆」利用的是太阳光本身的「光压」,当光线打在一片轻且高反射力的表面上时,会产生一点点的推力,与风吹在帆上的概念类同,只是推力极其微小。然而在近乎真空的外太空,就算是一点点的推力,只要不中断的化累积起来也是极其可观的,被视为在高轨道移动的好方法。截至目前为止虽然太阳帆相关的试验已经有不少,日本的 IKAROS 更是首个成功地利用太阳帆在行星间移动的太空船,然而在有大气阻力,状况复杂得多的地球轨道,目前还没有成功的案例。Lightsail 2 就是希望能示范在地球轨道附近利用太阳帆来移动,预计在张开太阳帆后,可以靠着调整帆的角度逐步抬高自己的轨道,实证概念的可行性。



Green Propellant Infusion Mission 也是个实验性的任务,但却是个完全不同的方向。目前卫星上,一个常见的燃料为联氨(Hydrazine),因为它不须要额外的氧化剂,而且可以长期存放,适合任务期间动轧长达十数年的卫星使用。然而联氨有剧毒性,而且效率不高,因此近期新的燃料选择开始浮上台面。这当中最被看好的,就是硝酸羟铵(Hydroxylammonium Nitrate, HAN),除了因为安全,所以对于卫星发射的准备工作的要求可以低一些外,它也有更好的比冲与更高的密度,让卫星有限的空间内可以容纳更多燃料。

这只是 STP-2 众多小卫星当中的三个,其他还有诸如太空天气、太空原子钟、卫星太空会合、电磁动力缆线推进等多样任务的小卫星。STP-2 暂定于美东时间 6 月 24 日的深夜发射。