芬兰“阿尔托”卫星闪耀太空

赫尔辛基阿尔托大学(Aalto University)的学生们打造了两颗纳米卫星,最近先后发射进入太空。在不远的将来,大批纳米卫星将提供关于环境、交通运输、商业活动,以及气候变化等重大挑战领域的丰富信息。

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阿尔托大学制造的纳米卫星(分别命名为“阿尔托1号”和“阿尔托2号”)打破了人们对于卫星以及卫星所能发挥的作用的惯常认识。

“传统大型卫星可重达500公斤一颗,而纳米卫星的重量只有5公斤。” 遥感与空间技术领域的专家、阿尔托大学助理教授杨·普拉科斯(Jaan Praks)表示:“一颗标准化纳米卫星的价格不过是一颗大型卫星的一个零头。”

卫星又轻又小,这样运载火箭就能够一次将多颗卫星送上太空轨道。

“纳米卫星虽小,技术却很先进,其有效负载基本可与大型卫星匹敌。这些技术已经做了微型化处理,设备越做越小,所能完成的任务的难度却越来越高。”

普拉科斯解释说芬兰国家技术研究中心(简称VTT)制造的一台用于遥感的高光谱相机就是安装在“阿尔托1号”上进入太空的。

“过去同类设备重达100公斤,但安装在我们卫星上的相机重量只有600克。”

眼睛越多,看得越清楚

“阿尔托1号”卫星开发小组的几名成员与“阿尔托1号”的早期模型以“非正式姿势”合影。
照片提供:阿尔托大学“阿尔托1号”卫星项目(cc by sa 4.0)

纳米卫星尺寸小,一次发射可以运载数十颗之多。2017年4月18日, 在美国佛罗里达卡纳维拉尔角宇航基地,2公斤重的“阿尔托2号”通过阿特拉斯5 型火箭运载发射升空,成为第一颗进入太空的芬兰制造卫星。2017年6月23日,印度空间研究组织发射的极地卫星运载火箭又将“阿尔托1号”送上了太空。

当年制造“阿尔托2号”的阿尔托大学学生,如今都在Reaktor太空实验室工作。这是一家专业设计、制造和测试小型卫星的初创公司。

Reaktor公司的太空与机器人总监尤哈马蒂·利悟科宁(Juha-Matti Liukkonen)认为,在物联网的时代小型卫星将大有用武之地。

“小型卫星将提供重要的商用数据。它们还将成为数据网络和信息基础设施的延伸,覆盖过去这些网络和设施难以企及的地带,包括北冰洋等。”

“关键在于:许多双眼睛自然比一只眼睛看到的多。大批小型卫星在太空中运行,将可更加频繁地经过目标上空,如此创建出来的情况图已近乎实时。”

聚焦北极上空

卫星就是在这里设计出来的:“阿尔托2号”卫星是由Reaktor太空实验室研发的。
照片提供:Tuomas Tikka

运用太空技术满足北极地区不断增长的需求,是芬兰太空战略的重点之一。另一个目标是利用公开的地理空间数据强化服务行业的竞争力。

北极专业知识与太空专业技术的结合,在实践中将意味着向北冰洋上航行的船只提供精确导航数据,或提供关于该地区自然条件变化的信息。北极太空专业技术还可为旅游行业提供关于北极光的精确数据。

太空技术可以为全球重大问题的解决方案提供部分帮助。具体而言,卫星能帮助我们更好地理解气候变化,进行精确测量。

“解决全球性的问题,需要全球范围的情况图。如今我们比过去更好地理解天气现象,因为我们已经可以利用卫星数据制作整个地球同一时间点上的天气模型了。”普拉科斯介绍说。

“卫星提供了关于大气中各种气体的含量、云层、冰川的融化情况、森林边界的进退、冻土的融化情况、洪水等等许多现象的精确信息。”

根据最大胆的设想,太空技术将可为减缓气候变化提供工具,包括在太空中架设镜子用以反射太阳光;以及架设太阳能电池板以产生零排放能源,通过微波向地球传送。

未来注定出人意料

“阿尔托1号”卫星在地球轨道上运行,收集并传输数据(艺术效果图)。
插图提供:阿尔托大学“阿尔托1号”卫星项目(cc by sa 4.0)

未来将会怎样?

“很多事情将会发生,其中包括出乎我们意料之外的事情。发展的步调或许没有我们预想的那么快,但是架设在太空中的基础设施将成为全球基础设施的重要组成部分。”普拉科斯表示。

“例如,卫星上安装的高光谱摄像机将为澳大利亚一家大型农业公司提供偏远地区牧场正在发生的情况的精确信息,以便公司作出诸如何时将联合收割机派往该地区时机最佳等决策。”

小型卫星的应用将令卫星数据成为实时数据——卫星让我们能够接收到交通路况、物流情况等的实时信息。

“卫星行业将成为地球数字化的组成部分。太空在全球传感网络中将占有重要地位。”普拉科斯总结道。

Matti Välimäki撰写,2017年7月

 

 

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