DARPA推动卫星应用领域的革新与商机

DARPA 推动了卫星应用领域的发展，该领域即将出现的一些重大变化和创新。毫不夸张地说，在DARPA 的推动下，所有这些技术和工艺创新都可能带来新商机，也将真正改变空间应用领域并推动航天2.0 产业的创新发展。美国航天政策令的目的是提高执行空间交通管理的能力，并将监管监督责任移交给商务部新成立的空间商业化办公室。ESA 的最新研究表明，大碰撞大约每5年发生一次。

理论教育 2023-05-23

筹资超过两亿美元的天基互联网计划

在这个项目被提出的时候，作者注意到该项目要在一个未经测试的Ka 频段建造和发射许多卫星，在实现重要收益流之前需要巨大的资本支出。在打造“天基互联网”这一雄心勃勃的计划中，投资者有微软公司首席执行官比尔·盖茨、手机巨头克雷格·麦考、波音公司、沙特王子阿尔瓦利德·本·塔拉尔等，他们设法筹集了2 亿多美元的资金。最初的计划是将其设计成一个由840 颗Ka 频段卫星和80 颗备用卫星组成的LEO 星座。

理论教育 2023-05-23

空间态势感知：美国S波段太空栅栏与澳大利亚雷达追踪设施的布局与挑战

图6.1位于夸贾林环礁上的美国S 波段太空栅栏设施此外还有一个将设立在澳大利亚的S 波段雷达跟踪设施。同样，美国总统签署航天政策三号令也可能为该领域发展带来潜在的复杂性，航天政策三号令责成美国商务部与国防部协调，在空间态势感知和空间交通管理能力等方面发展新的能力[6]。

理论教育 2023-05-23

联合国在外层空间中的专项机构及其作用

联合国还着手设立了COPUOS，该委员会是1967年《外层空间条约》和20世纪70年代达成的四项国际条约谈判的关键。而其他诸如联合国裁军事务委员会等机构则关注太空武器。在外层空间还有许多联合国专门机构和空间相关事务相互交叉的领域，例如粮食和农业、卫生、与海洋有关的问题等。2018年6月在奥地利维也纳举行的UNISPACE+50 会议也试图将空间工具和系统能力与联合国17 个可持续发展目标联系起来。

理论教育 2023-05-23

改进地球磁层变化监测方法

气象卫星的另一项监测功能是收集地球磁层数据。地球抵御大规模太阳风暴的能力实际上取决于地球磁层。这些卫星证实了地球磁层正在发生转移，磁北已经移至西伯利亚，磁南正在移向新西兰。地球磁层绘制工作表明，随着地球自然保护屏蔽功能的明显减弱，未来几年内分布于世界各地的地球电力网络将会更容易受到日冕物质抛射的影响。

理论教育 2023-05-23

低轨星座：监管和碎片的双重担忧

与所有这些新的巨型低轨星座相关的不仅仅是市场方面的担忧。随着数以万计的新卫星被发射到近地轨道，政策方面的担忧肯定会增加。图2.4地球轨道上跟踪到的直径10 cm 以上的空间物体根据目前的预测，即使没有新增航天发射，平均每5～10年也将会发生一次卫星碰撞，产生大量新的碎片。对原生区域兴趣范围的不断扩大也引起了人们的担忧。

理论教育 2023-05-23

网络关键问题与关注事项介绍

在市场规模方面，天基精确导航和授时服务目前仅次于卫星通信服务。未来甚至可能会跟踪轨道空间碎片或移动机器人设备等物体。GNSS 相关服务的商机几乎无穷无尽。涉及运输、航运、零售、农业、渔业等行业的商业运作可以实时跟踪其所有资产。政府可以将这些系统用于执法、毒品走私、污染和环境治理以及各种国防和军事活动，从监视到导弹瞄准再到无人机行动。问题不在于我们能否为GNSS 网络找到成百上千项应用。

理论教育 2023-05-23

重塑航天进程的新实践

航天2.0 计划源自技术创新与设计、部署和使用空间系统的新方法。参与其中的不乏航天亿万富翁，他们希望将航天业重塑得更灵活和创新，这个行业在过去几十年一直为政府、军队、大型和成熟的宇航机构提供航天器和运载火箭。在进入世界各国的国内市场方面，特别是农村和偏远地区，仍然存在许多关税和非关税壁垒。在世界的这些地区，仍然缺乏获得电能的途径，甚至还存在更严重的问题，如缺乏食物、饮用水和预防致命疾病的能力。

理论教育 2023-05-23

网络安全：GNSS设备使用引发的计算机控制系统入侵问题

对于启用GNSS 的跟踪系统，另一个更大甚至可能更必要的担忧是被技术恐怖分子入侵的可能性，从而带来灾难性的后果。有人担心，GNSS 定位结果可能被黑客窃取，从而给飞行员和自动驾驶系统提供错误读数，可能导致致命空难。肯定有一些方法可以干扰或潜在地操纵GNSS。增大功率模拟但虚假的GNSS 信号可能会被用来引导毫无戒心的用户进入危险甚至致命的活动。其面临的挑战是要有工具来帮助自动检测信号干扰、信号堵塞或GNSS 杂散信号。

理论教育 2023-05-23

紧急搜救与恢复通信策略

气象卫星还能够协助搜救行动。NASA 已开发出应急信标，可将其放置在大多数飞机、船只和许多在偏远和危险条件下行驶的车辆上。当飞机掉入水中或受到严重撞击时，这些信标会自动激活。关于失踪的马来西亚航空公司370 航班的一大谜团就是为什么搜救ELT 信标在坠毁时没起作用。自该计划开始以来，数百名失事飞机的飞行员、搁浅船只的船员和乘客已通过COSPAS-SARSAT 信标获救。

理论教育 2023-05-23

全新解决方案：空间交通管理、态势感知与安全保障

目前，美国JSPOC 正在密切关注太空中的所有活动，包括空间碎片轨道状况和航天发射，同时它对导弹发射和可能发生的轨道碰撞也保持着高度警惕。空间数据协会是商业遥感和通信卫星运营商、政府空间和气象机构，以及商业卫星制造商的独特组合。许多国家和组织也在努力提高空间碎片跟踪和空间态势感知能力。有一部分人，比如安全世界基金会的威登，认为应由其他人接管对民用空间态势感知的监测工作，并让JSPOC 专注于确保国防资产安全。

理论教育 2023-05-23

地面系统的关键创新探究

这使新的地面天线系统能够产生电子波束，跟踪过顶卫星，并在LEO 卫星通过头顶时接收和发送信号。目前该领域的领导者是Kymeta 公司，该公司完善了这项技术，目前正在商业化地提供这些新型地面站，从而使LEO 卫星星座方案更具可行性。

理论教育 2023-05-23

航天2.0：变化与进展

本书将介绍航天2.0 工业以及传统航天工业发生的许多变化。本书旨在涵盖航天领域的所有这些变化，并探讨它们是如何发生的。小型卫星系统不仅降低了卫星建造和测试的成本，而且还大幅降低了发射成本。迄今为止，高昂的原子钟成本无法使空间系统的成本降低取得重大突破，但在降低用户单位成本方面取得了显著进展。第11 章：发射和推进系统的长期发展。

理论教育 2023-05-23

核动力飞行器：突破未来的科技飞跃

核动力源也可为航天器的电离子推力提供电能。核动力冲压发动机的原理其实很简单，导弹的速度将空气吸入飞行器前部的进气道。图11.2 所示为2016年NASA 向美国国会提出的核热推进飞船。当时，NASA 局长查尔斯·博尔顿提出，到2033年，美国可以制造出这种以核裂变为基础的航天器，并证明该系统的尺寸只有化学动力火箭系统的一半。图11.2NASA 提出的用于前往火星的“哥白尼”核热推进飞船目前，真正的核动力火箭系统似乎还需等待未来的太空任务。

理论教育 2023-05-23

空间建造工程中的防护问题

现在有机会创造新的空间系统来保护我们的世界免受毁灭性的宇宙危害。新的系统可以让我们制造磁防护层，保护我们不受太阳日冕物质抛射带来的电网、管道和重要的空间系统的破坏。新型技术可以使我们更容易、更经济有效地进入太空，保护全球经济免受毁灭性的宇宙灾害和防止巨大的生命损失。

理论教育 2023-05-23

国防侦察衍生品探析

第一批遥感/对地观测卫星系统是为军事与国防侦察设计和部署的。美国保留对商业高分辨率卫星系统的“快门控制权”，这可有助于限制对可能发生军事敌对行动地区的图像搜集。美国白宫于2018年3月中旬提出的有关建立美国“天军”的提议，使这一前景更加黯淡。图3.4在随后的几年里，用于国防侦察的“日冕”间谍卫星计划为民用遥感开辟了道路

理论教育 2023-05-23