日本即将发射超低轨道卫星 - Japan版

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Japan版 - 日本即将发射超低轨道卫星

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j*******n
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根据日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的说法，定于本月23日发射的超低轨道卫星“
燕”将主要用于离子发动机，及相关材料耐久性的验证试验。
我们知道，尽管100公里以上就属于太空了，但依然存在稀薄空气。所以，一般低轨道
人造卫星的高度都在600～800公里，而日本的超低轨道卫星，将会比一般低轨道卫星多
承受1000倍的大气阻力。要是没有持续高效的动力推进，很快就会坠入大气层，变成人
造流星。可但在这一区域由于受大气热层影响较多，空气阻力还相对较大，卫星一般是
不会在如此低的轨道上运行的。如国际空间站的运行轨道大约是300~400公里，地球观
测卫星轨道则在600~800公里，而在地球静止轨道运行的卫星，其轨道会达到36000公里。
当然，在卫星在超低轨道运行也是有不少好处的，因为在如此低的距离上，即使不使用
高性能相机，也能精确观测地面目标，分辨率可以较轻松的达到厘米级，对一些大气现
象亦能很好观测。因此，一些光学侦查卫星就会运行到近地轨道进行侦查，但通常不会
过多停留，毕竟过多的燃料消耗，是会大幅降低卫星运行寿命的。
日本即将发射的“燕”，按计划，将先在约481公里处进入椭圆轨道，运行约1年零3个
月后从270公里的高度逐渐下降，每次下降10公里，以验证离子发动机在不同高度的工
作状况。到1年零9个月后，“燕”将在180公里的轨道上运行7天，之后将观察卫星在不
使用发动机的情况下，能够保持多久不跌入大气层。
可以看到在“燕”的整个运行过程中，离子发动机的验证尤为关键，而所谓“离子发动
机”，其原理是先将气体电离，然后用电场力将带电的离子加速后喷出，以其反作用力
作为推动力。简单来说，离子发动机是目前“最经济”的卫星动力手段之一，消耗能源
极少，但受限于推力较小，目前多适用于在太空中的远距离航行。目前，离子发动机也
是各国重点研发的对象，日本的此次试验，也展示了其强大的技术储备，及太空探索的
野心。
日本最著名的小行星探测器隼鸟号，早在2003年到2010年，整个任务期间，采用的就是
离子发动机，人家着陆目标可是直径只有500米的小行星表面，最后还能安全返回地球
，被誉为迄今为止着陆目标最小天体的探测器。
时隔多年后，对于日本来说，离子发动机技术只会日臻完善，更加成熟。
再从超低轨道卫星本身来看，日本并非首创，欧洲航天局ESA是最早使用的，在260公里
的高度飞行，用来探测地球重力。低价好用。因此，超低轨道卫星绝非一个概念，相反
颇为可行。

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