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SpaceX即將發(fā)射的第2代星鏈衛(wèi)星(V2 mini)最新詳細信息

2023-02-27 14:18 作者:天外飛艦  | 我要投稿


Starlink V2 mini

主要技術信息:


1、Starlink V2 mini


V2 mini包括關鍵技術——例如更強大的相控陣天線和使用E-band回程,這將使Starlink能夠提供比早期每顆衛(wèi)星容量多4倍的帶寬。(100Gbps)


最近的一次V2 mini發(fā)射任務Starlink Group 6-1一共發(fā)射21顆V2 mini,每顆800kg,計劃于北京時間2月28日02:36在卡角SLC-40由F9 B1076.3發(fā)射,發(fā)射軌道370km×43o,工作軌道530km×43o。?


2、氬氣霍爾推進器


在其他增強功能中,V2 mini配備了新的氬氣霍爾推進器,用于在軌機動。由SpaceX工程師開發(fā),它們的推力是第一代推進器的2.4倍,比沖是1.5倍。這也將是氬氣霍爾推進器首次在太空中運行。


氬氣霍爾推進器技術規(guī)格:?

- 170mN推力?

- 2500s比沖?

- 50%總效率?

- 4.2kw功率?

- 2100kg質量?

- 中心安裝陰極


氬氣霍爾推進器


3、霍爾推進器工質(非官方補充)


氬氣對可擴展性來說是一個很大的突破。氙的價格約為3000美元/公斤,而且世界供應量有限。星鏈會用完它,甚至更多。


此外,3000美元/公斤比F9的發(fā)射成本高,比Starlink的平均制造成本高。所以SpaceX之前選擇了氪,它的供應量是F9的10倍,成本是F9的1/10。但是300美元/公斤仍然比星艦長期發(fā)射成本高得多,所以轉向氬氣是有道理的,它比1美元/公斤更便宜,而且比星艦的發(fā)射成本低得多。


氬氣也是生產液化氧和氮氣的大量副產品。每4000噸氮氣,大約可以生產200噸氬氣(氬氣約占地球大氣層的1%),因此SpaceX可以從他們自己的液化過程中獲得自己的氬氣(或者很容易從液化空氣公司或林德公司或其他公司獲得,而不是作為一種專門的氣體)。


氬氣也可以很容易地在火星上生產,火星表面大氣95%為二氧化碳、2.6%為氮氣、1.9%為氬氣、0.16%為氧氣、0.06%為一氧化碳,所以理論上它是一個火星城與地球的貿易收入來源。

如果SEP推進劑是Starlink發(fā)射質量的20%,而Starlink是40,000顆衛(wèi)星,每顆2噸,每5年補充一次,那就是每年3200噸SEP推進劑。不確定世界上是否有那么多氪,當然也沒有那么多氙,但應該有那么多氬氣。采用氬氣每次發(fā)射也可以節(jié)省幾乎1000000美元。


元素周期表


4、各代衛(wèi)星面積


V1.5采用1*太陽能板,展開面積8.1 x 2.8=22.68㎡,衛(wèi)星干重303kg,衛(wèi)星底面積2.8 x 1.3=3.64㎡


V2 Mini采用2*太陽能板,展開面積12.8 x 4.1 x 2=104.96㎡,衛(wèi)星干重800kg,衛(wèi)星底面積4.1 x 2.7=11.07㎡


V2采用2*太陽能板,展開面積20.2 x 6.36 x 2=256.94㎡,衛(wèi)星干重2000kg,衛(wèi)星底面積6.4 x2.7=17.28㎡




綜合公開信息(預覽版):


SpaceX很快將發(fā)射新一代的衛(wèi)星,這些衛(wèi)星比前幾代衛(wèi)星更大、更有能力。這些衛(wèi)星被稱為 "V2",這種衛(wèi)星設計將有兩個獨立的版本:一個與F9運載火箭兼容,另一個與星艦運載火箭兼容。當用獵鷹9號發(fā)射V2衛(wèi)星時,它們不會是設計在星艦上發(fā)射的全尺寸版本。在獵鷹9號上發(fā)射的V2衛(wèi)星要小一些,但V2 Mini衛(wèi)星的服務用戶能力是其前代的四倍。

空間安全方法包括許多增強可持續(xù)性的元素:

- 設計和建造的可靠性。SpaceX衛(wèi)星的設計和建造具有很高的可靠性,在部署了近4000顆衛(wèi)星后,可靠性約為99%。

- 在600公里以下運行。SpaceX已經選擇在600公里以下的高度運行絕大多數(shù)衛(wèi)星。在這些高度上,物體會在極少的非正常情況下,由于大氣阻力而在短時間內衰減并再入大氣層,消除了持續(xù)的軌道碎片的風險。

- 部署到空間站下方的低進軌道。在這些低空(低于400公里),任何未通過初始系統(tǒng)檢查的SpaceX衛(wèi)星都會迅速主動脫離軌道,或被大氣拖拽。

- 與政府和其他衛(wèi)星所有者/運營者進行徹底的透明和數(shù)據共享,以確保對空間狀況的全面了解。SpaceX公開分享所有SpaceX航天器的高保真未來位置和速度預測數(shù)據,以及這些預測的不確定性。此外,SpaceX是唯一向FCC提供常規(guī)系統(tǒng) "健康報告 "的運營商。

- 先進的防撞系統(tǒng)保護衛(wèi)星。SpaceX衛(wèi)星利用自主防撞系統(tǒng),確保航天器擁有最新的信息,以減少與被跟蹤物體(包括碎片和活動衛(wèi)星)的接近。SpaceX的自主防撞系統(tǒng)已經被NASA的 "連接評估和風險分析"(CARA)計劃仔細檢查過,認為它有足夠的可信度,可以依靠它來避免與航天器的碰撞。

- 任務后處置。SpaceX的衛(wèi)星在航天器結束任務后的幾周內被推進式地脫離軌道。這大大超過了25年的國際標準。- Starlink航天器是100%可銷毀的。在壽命結束時,SpaceX的衛(wèi)星被設計成在重返大氣層時完全消亡,消除了墜落碎片的風險。

- 最佳做法。SpaceX的太空安全方法依賴于操作中的極端透明度,SpaceX已經與其他運營商和專家合作,根據操作中的經驗教訓制定了 "行業(yè)最佳實踐"。SpaceX鼓勵所有運營商實施這些最佳做法,以保持太空安全和可持續(xù)發(fā)展。


亮度緩解措施優(yōu)先考慮與天文學家和科學家合作,以減輕Starlink衛(wèi)星條紋對他們觀測的影響。對于第一代網絡,主動向FCC申請了兩項許可修改,以反映兩個不同的部署階段,以降低衛(wèi)星的工作高度。這些修改對天文學家來說是一個重要的緩解措施,并且得到了美國天文學會的認可,以減少對天文學的影響,并在軌道碎片緩解方面提高空間安全。最近,美國國家科學基金會和SpaceX宣布了一項最新的協(xié)調協(xié)議,以保護天文學,并繼續(xù)在緩解措施方面進行合作。

積極主動地與天文學家和政府合作,投入工程師和資源來設計和部署緩解措施,并進行實驗來測試其有效性。例如,最初,SpaceX嘗試使用一種深色涂料來吸收陽光。但當空間實驗顯示這種緩解措施的效果不如預期時,SpaceX轉向開發(fā)一種遮陽板-VisorSat,以阻止陽光照射到衛(wèi)星上并反射到地球上。SpaceX還實施了飛行配置的改變,以最大限度地減少可能導致反射的航天器表面面積--這兩種緩解措施都非常有效。SpaceX公司還開始在衛(wèi)星的許多表面上使用電介質鏡面膜,它將光線反射到遠離地面的地方,從而減少反射率。

自衛(wèi)星上首次使用鏡面以來,SpaceX鏡面膜技術及其應用方面取得了重大改進。SpaceX還開發(fā)了一種行業(yè)領先的太空合格黑漆,用于有角度的表面或那些不利于鏡子附著的表面。SpaceX繼續(xù)開發(fā)更多的技術,包括電介質鏡面膜(由SpaceX開發(fā)和制造)的組合,它將陽光反射到遠離地球的地方,以及SpaceX開發(fā)的低反射率黑漆,與現(xiàn)有最深的空間穩(wěn)定漆相比,它將低鏡面峰值減少了五倍。這些改進都在我們的V2衛(wèi)星上實施。憑借幾年的經驗和設計、測試和現(xiàn)場緩解策略的能力,緩解措施能夠從一開始就被納入V2衛(wèi)星的設計。

此外,重新設計了太陽能電池陣列,以便在衛(wèi)星接近終結時允許偏移,以減少反射。因此,盡管V2 mini衛(wèi)星比早期的版本要大,但仍然期望,一旦全面的緩解措施得到實施,并且衛(wèi)星到達其運行軌道后,它們將是同樣黑暗或更黑暗。這些V2迷你衛(wèi)星最初可能會有點亮,特別是在軌道提升和初始運行期間,但正如記錄所顯示的,完善設計/制造/材料和操作緩解措施,并繼續(xù)與天文學家合作,以減少衛(wèi)星的亮度。關鍵是,還將與其他運營商分享見解,以保護共享空間領域。為此,將繼續(xù)向其他衛(wèi)星開發(fā)商和業(yè)主/運營商銷售新開發(fā)的介電鏡膜和暗色涂料。


本次匯總也由星艦消息發(fā)布中心Q群757093807群主協(xié)助整理。


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