- 美國國家航空航天局（NASA）測試可擴展衛星技術以更快發射傳感器
- 來源：作者：查爾斯・G・哈特菲爾德，美國國家航空航天局 發表于 2025/7/28
雅典娜 EPIC 衛星完全集成后，在 NovaWurks 的潔凈室中進行性能測試，為傳感器發射做準備。在儀器頂部附近可以看到光學模塊有效載荷元件以及單個小型望遠鏡。圖片來源：NovaWurks
美國國家航空航天局（NASA）的 “雅典娜經濟有效載荷集成成本” 任務（簡稱雅典娜 EPIC）是一項創新、可擴展航天器設計的測試發射，旨在為未來的任務提供支持。這種小型衛星平臺經過專門設計，可通過管理常規功能在星上有效載荷之間共享資源，這樣各個有效載荷就無需自行處理這些功能。
這項技術降低了納稅人的成本，也讓發射流程更加快捷。
“加快探索速度是 NASA 的基礎所在。我們通過行業合作伙伴利用聯邦機構間創新太空技術的能力，這就是未來的發展方向，” 美國國家航空航天局總部空間技術任務理事會副局長克萊頓・特納表示。
“雅典娜 EPIC 是政府發揮最佳作用的寶貴示范 —— 利用現有硬件，配置以適配新技術，為人類服務，推動知識進步。”
美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）以及美國太空部隊是此次演示任務的政府合作伙伴。雅典娜 EPIC 的行業合作伙伴 NovaWurks 提供了這款航天器，它采用了由超集成小衛星（HISat）組裝而成的小型衛星平臺。
HISat 儀器本質上類似于兒童的聯鎖積木玩具。它們被設計成可組裝成更大的結構，即 “傳感器飛行器”（SensorCraft）。這些 “傳感器飛行器” 能夠與多個有效載荷共享資源，并能調整成不同的尺寸和形狀以適配這些有效載荷。
這種易于配置的積木式架構為有效載荷的設計和構想提供了極大的靈活性，最終讓有效載荷提供商能更便捷、低成本地進入太空，并提高在多個軌道間的機動能力。
完全組裝并測試完畢的雅典娜 EPIC 衛星包含 8 個 HISat，它們被安裝在 SpaceX 提供的發射基座模型上，該基座將在發射期間承載雅典娜。圖片來源：NovaWurks
美國國家航空航天局位于弗吉尼亞州漢普頓的蘭利研究中心的科學家們設計并制造了雅典娜傳感器有效載荷，它由一個光學模塊、一個校準模塊和一個新開發的傳感器電子組件組成。雅典娜 EPIC 的傳感器是利用 NASA 的 CERES（云與地球輻射能量系統）任務的備件制造而成的。多代 CERES 衛星和空間站儀器一直在追蹤地球的輻射收支情況。
“雅典娜沒有搭載自己的處理器，我們而是使用 HISat 上的處理器來控制諸如加熱器之類的設備，并執行一些通常由我們有效載荷上的處理器完成的控制功能，” 來自 NASA 蘭利研究中心的雅典娜 EPIC 首席研究員科里・普里斯特利說。
“因此，這是將儀器和衛星平臺融合成我們所說的‘傳感器飛行器’。這是一種更集成化的方法。我們的核心儀器不需要內置那么多功能，因為衛星宿主會為我們提供這些功能。這樣我們獲得了更高的冗余度，也簡化了我們的有效載荷。”
這是 NASA 牽頭的首個 HISat 任務。傳統衛星，比如搭載 CERES 儀器的衛星，體積龐大，有時和校車一樣大，并且搭載多個儀器。它們往往是定制單元，配備有自己所有的硬件和軟件來管理控制、推進、相機、旋轉臺、處理器、電池等，有時甚至每樣東西都需要配備兩個，以防止系統出現故障。所有這些因素，再加上需要更大的運載火箭，大大增加了成本。
這種將儀器送入太空的變革性方法可以將每次任務的成本從數十億美元降至數百萬美元。“現在我們談論的是小得多的東西 —— 迷你冰箱大小的‘傳感器飛行器’，” 普里斯特利說。“如果在軌道上確實出現故障，更換它們的成本會低得多。對于地球觀測而言，這是一種截然不同的前進方式。”
雅典娜 EPIC 計劃于 7 月 22 日作為搭載載荷，由 SpaceX 的獵鷹 9 號火箭從加利福尼亞州范登堡太空軍基地發射。此次發射中，NASA 的主要有效載荷將是 TRACERS（串聯重聯與 cusps 電動力學偵察衛星）任務。TRACERS 任務由愛荷華大學牽頭，隸屬于 NASA 科學任務理事會的日球物理學部門。
“蘭利研究中心長期以來在為在軌衛星開發遙感儀器方面一直處于領先地位。隨著衛星變得越來越小，需要一條非傳統、更高效的發射路徑，以降低復雜性，同時提高國家在探索、科學和技術測量方面的價值，” 特納補充道。
提供者：美國國家航空航天局
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