理论教育 平流层高空平台:革新卫星发射技术

平流层高空平台:革新卫星发射技术

时间:2023-05-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:最近,人们已经注意到HAPS 和无人机的概念,其覆盖范围比发射塔广但比卫星小。HAPS 旨在在平流层中进行长期运行。由于它们的高度较低、路径损失很小,因此这种HAPS 能够具有较高的数字吞吐能力。还有一些仅仅是依靠全球气流状况的平流层气球系统。如今,人们不仅关注空间交通管理以及如何避免航天器和空间碎片发生碰撞,还关注HAPS 的安全运行以及在未来几年内设计用于高空平流层飞行的其他系统方案。

平流层高空平台:革新卫星发射技术

卫星系统的优势在于它们的高度很高,因此具有非常广阔的视野。卫星高度越高,可以通过遥感卫星测量的面积就越大,可以连接的通信站数量就越多。将卫星发射到地球同步轨道比较困难,因为这类发射操作需要更大的推力,但在地球同步轨道上仅需要三颗卫星就可以基本覆盖整个地球。在大约800 km 高的低地球轨道,由于覆盖范围较小,可能需要60 颗卫星才能覆盖整个地球,但每次仅需要较少的燃料和推力就能够将卫星发射入轨。直到最近,实现遥感或通信还是采用发射塔、飞机、浮空器或是部署更多的卫星以实现更广泛的覆盖范围。

最近,人们已经注意到HAPS 和无人机的概念,其覆盖范围比发射塔广但比卫星小。这种系统已经获得了频率分配,关于如何在安全和飞行交通管理方面对这类系统进行管理的研究也越来越多。HAPS 旨在在平流层中进行长期运行。例如,泰勒斯·阿莱尼亚航天公司最近就与西南研究所签署了一项开发平流层HAPS 的协议[7]

这些平台的高度足够可以覆盖诸如牙买加、斐济甚至冰岛等岛国。由于它们的高度较低、路径损失很小,因此这种HAPS 能够具有较高的数字吞吐能力。(www.daowen.com)

这些系统在机动性和稳定性设计方面各不相同。一些比空气轻的飞艇可以在高空持续飞行一段时间。有些系统被构想成自动喷气式飞机,必须被定期补充燃料; 而另一些则被设计为配备电机太阳能飞机,这种电机能够持续工作一段时间。还有一些仅仅是依靠全球气流状况的平流层气球系统。

如今,人们不仅关注空间交通管理以及如何避免航天器和空间碎片发生碰撞,还关注HAPS 的安全运行以及在未来几年内设计用于高空平流层飞行的其他系统方案。那些被设计用于平流层飞行,且需要使用消耗性燃料系统(例如那些使用喷气发动机进行推进的系统)的飞行系统,也可能存在环境污染问题。

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