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- 美國國家航空航天局（NASA）測試可擴展衛(wèi)星技術(shù)以更快發(fā)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(fā)表于 2025/7/28
雅典娜 EPIC 衛(wèi)星完全集成后，在 NovaWurks 的潔凈室中進行性能測試，為傳感器發(fā)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(jīng)濟有效載荷集成成本” 任務（簡稱雅典娜 EPIC）是一項創(chuàng)新、可擴展航天器設(shè)計的測試發(fā)射，旨在為未來的任務提供支持。這種小型衛(wèi)星平臺經(jīng)過專門設(shè)計，可通過管理常規(guī)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(shù)降低了納稅人的成本，也讓發(fā)射流程更加快捷。
“加快探索速度是 NASA 的基礎(chǔ)所在。我們通過行業(yè)合作伙伴利用聯(lián)邦機構(gòu)間創(chuàng)新太空技術(shù)的能力，這就是未來的發(fā)展方向，” 美國國家航空航天局總部空間技術(shù)任務理事會副局長克萊頓・特納表示。
“雅典娜 EPIC 是政府發(fā)揮最佳作用的寶貴示范 —— 利用現(xiàn)有硬件，配置以適配新技術(shù)，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(yè)合作伙伴 NovaWurks 提供了這款航天器，它采用了由超集成小衛(wèi)星（HISat）組裝而成的小型衛(wèi)星平臺。
HISat 儀器本質(zhì)上類似于兒童的聯(lián)鎖積木玩具。它們被設(shè)計成可組裝成更大的結(jié)構(gòu)，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(diào)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(gòu)為有效載荷的設(shè)計和構(gòu)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(wèi)星包含 8 個 HISat，它們被安裝在 SpaceX 提供的發(fā)射基座模型上，該基座將在發(fā)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(shè)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(fā)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(tǒng)）任務的備件制造而成的。多代 CERES 衛(wèi)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(shè)備，并執(zhí)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(wèi)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(nèi)置那么多功能，因為衛(wèi)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(tǒng)衛(wèi)星，比如搭載 CERES 儀器的衛(wèi)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(zhuǎn)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(tǒng)出現(xiàn)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(shù)十億美元降至數(shù)百萬美元�！艾F(xiàn)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�！叭绻谲壍郎洗_實出現(xiàn)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(fā)射。此次發(fā)射中，NASA 的主要有效載荷將是 TRACERS（串聯(lián)重聯(lián)與 cusps 電動力學偵察衛(wèi)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(wèi)星開發(fā)遙感儀器方面一直處于領(lǐng)先地位。隨著衛(wèi)星變得越來越小，需要一條非傳統(tǒng)、更高效的發(fā)射路徑，以降低復雜性，同時提高國家在探索、科學和技術(shù)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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