现在很多国家都在部署类似星链卫星的低轨道卫星星座,例如俄罗斯正在建设卫星互联网网络“黎明”(Rassvet)项目。
当然,俄罗斯版的“星链”卫星不会像美国的星链卫星那么多,他们计划在2035年建成由900颗卫星组成的大规模星座网络,计划在2027年之前实现250颗卫星投入运营。
虽然俄罗斯的星座网络规模不如美国那么大,只有几百颗卫星,但是对俄罗斯来说,部署着几百颗卫星的难度还是比较大的。
在今年,俄罗斯发射了第一批、第二批低轨道卫星,然而这两次发射任务都不顺利。
在今年3月,俄罗斯发射了第一批16颗卫星,但是这一批卫星一开始没有进入预定的飞行轨道,经过变轨后,也只有12颗卫星成功到达预期轨道高度。
随后在今年6月,俄罗斯发射了第二批16颗卫星,这16颗卫星也没有进入预定轨道。
按照计划,这一批卫星原本是要发射到大约870公里的轨道运行的,但是发射升空后,很多卫星都只飞到了300-400公里的轨道而已,有一部分卫星甚至已经开始不断下降高度,有2颗卫星正在重返地球进入大气层。
如果这些卫星能够顺利进入800多公里的轨道,理论上来说这些卫星可以运行很长时间,只要卫星不出现故障,可能会运行好几年甚至十来年时间。然而有一部分卫星飞行高度只有三四百公里而已,受到的空气阻力更大,飞行速度会越来越慢,飞行高度也会越来越低。
这些低轨道卫星为了维持足够高的轨道高度,就要消耗燃料进行加速来提升飞行轨道。当这些卫星的燃料耗尽以后,就没法继续加速来维持轨道高度,慢慢地就会坠落地球烧毁。
在2020年到2024年期间,就有几百颗星链卫星因为空气阻力的原因而出现速度衰减的问题,最后提前坠落地球烧毁了。
在这两次发射任务中,俄罗斯累计发射了32颗低轨道卫星,它们原本都没有进入目标的轨道,这对于俄罗斯来说无疑是巨大的打击。
因为俄罗斯的经济实力有限,他们没法像美国那样部署大规模的低轨道卫星,现在这两批卫星中有一些卫星都没有进入轨道,即将坠落地球,意味着后续俄罗斯需要发射新的卫星进行补充,这将会增加俄罗斯低轨道卫星星座的建造成本。
现在俄罗斯对低轨道卫星星座的要求极高,由于和乌克兰冲突的原因,俄罗斯至少需要200至300颗正常运行的“黎明”卫星,才能在乌克兰地区实现全天24小时连续覆盖。
俄罗斯几个月才能进行一次低轨道卫星的发射任务,主要一个原因就是他们的火箭是一次性的,发射一次就报废一次,没有可以重复使用的火箭,发射成本比较高,火箭生产的周期也比较长,所以火箭的发射频率不会很高。
现在这两批卫星都出现问题,俄罗斯方面需要先解决技术问题,然后才能继续去执行下一次的发射任务了。这也就意味着在2027年之前,俄罗斯可能没法完成250颗低轨道卫星的部署任务。
部署低轨道卫星互联网星座到底有多难
现在,很多国家都在部署自己的低轨道互联网星座,但是实际上只有中国、美国的部署计划比较顺利,美国已经发射了上万颗星链卫星到近地轨道,我们中国的低轨道卫星也在加快部署的速度,越来越多卫星发射到太空了。
即使是俄罗斯,在这方面都面临巨大的困难,在第一批、第二批低轨道卫星的发射任务中都出现了问题。那部署低轨道卫星互联网星座到底有多难呢?
可能有一些网友认为,不就是把大量卫星发射到太空就行了吗?俄罗斯的航天科技实力那么强,为什么他们在部署低轨道卫星的时候却不断出现问题?
部署这些低轨道卫星互联网星座,并不是说把卫星发射到太空就完事了,整个互联网星座是一个非常复杂的工程,部署难度非常大的。
第一个就是轨道资源和频谱资源有限。低轨道指的是200公里到2000公里的高度,看起来很大的空间,但是实际上最优通信高度集中在500公里-600公里的高度区间,这一个高度区间的延迟比较低,而且那些失效卫星可以靠大气阻力自然坠毁,在这一个高度空气阻力相对小一些,卫星可以运行足够长的时间。
然而这个高度区间的轨道资源是有限的,现在美国已经发射了上万颗星链卫星到近地轨道,我们中国也有上万颗低轨道卫星的部署计划,这就导致这一个轨道区间的空间变得越来越拥挤了,在飞行过程中,这么多卫星可能会出现碰撞的情况。所以需要实时掌握所有的卫星的飞行情况,避免发生碰撞。
第二个就是对火箭的要求更高。想要在短时间内完成成千上万颗卫星的发射任务,那就需要大规模执行发射任务才行。
如果只是使用一次性的火箭去执行发射的话,发射成本会非常高,而且一次性火箭完成发射以后就报废了,需要重新生产新的火箭才能去执行发射任务,所以以前每年能发射的火箭没有多少枚。
想要大规模部署卫星,就要有运载能力很大、低成本的火箭去执行一箭多星的任务,那就是我们所说的可以重复使用的火箭。
可以重复使用的火箭执行完发射任务后,会自己飞回来进行回收,进行简单的维护维修后又可以去执行新的发射任务了。
这是俄罗斯暂时没有的能力,俄罗斯虽然航天实力很强,但是他们现有的火箭都是一次性的,所以火箭发射频率不会很高,短时间内没法完成大规模的卫星发射任务。
第三个就是卫星生产的速度。像美国星链卫星的规模达到4.2万颗,那就需要实现流水线生产才能完成这么大规模的产量。如果卫星生产速度比较慢,前期发射升空的卫星已经结束使命退役了,后续的卫星补给跟不上的情况下,卫星规模就会下降。
总的来说,现在低轨道卫星的部署任务已经成为一个趋势,虽然飞行轨道比较低,很多国家都可以完成低轨道卫星的发射,但是想组建达到一定规模的低轨道卫星星座,难度不是一般大,俄罗斯第一批、第二批低轨道卫星的发射出现问题,其实就是最直观的证据了,俄罗斯想部署低轨道卫星星座都那么难,其他国家更是难上加难了。
热门跟贴