欧洲空间局支持立方卫星任务测试激光通信与数据处理技术
2026-04-02 17:03
来源:欧洲空间局
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欧洲空间局(ESA)支持的八颗立方卫星和一个有效载荷已进入轨道,它们将展示改进数据发送和处理方式的各种应用。通过这些演示,从太空获取的实用数据在未来将更高效地传输,并及时送达正确的接收者。

Seven missions launched to test optimized data transfer from space

地球与太空之间的信息传输依赖于无线电频率,这是一种稀缺资源,承载数据的能力有限。随着卫星数量增加和空间技术融入日常活动,交换的数据量持续增长。这些挑战促使组织寻找新方法,使信息在更远距离上传输更快、更高效。

于3月30日搭载Space X的Transporter-16发射的任务旨在解决这一问题。一些立方卫星将演示激光通信的各个要素,这是一种连接航天器之间以及航天器与地面站的安全、高吞吐量方法。从测试地球上的新光学站到卫星间链路,这些立方卫星专注于展示比无线电频率更简单、更具成本效益的补充技术。

其他立方卫星和一颗搭载在主机立方卫星上的有效载荷将测试改进的数据传输方法,包括相同轨道和交叉轨道卫星之间的通信。它们还将演示增强的在轨数据处理能力,有助于减少发送不准确或不必要信息的风险。

Seven missions launched to test optimized data transfer from space

搭载Transporter-16发射的五颗立方卫星是在ESA的希腊连接计划下开发的,该计划由ESA代表希腊政府数字治理部实施。这次发射主要代表希腊在推进太空光学能力方面迈出了一步。通过激光链路进行的光学通信是一种有前景的技术,可以补充无线电频率。

大多数搭载从加利福尼亚州范登堡太空军基地发射的猎鹰9号火箭的立方卫星将验证来自不同公司的光学终端和光学地面站,提供对特定能力的更好概述,并支持欧洲竞争力。

名为OptiSat的谷物盒大小的立方卫星由希腊公司Planetek Hellas运营。它将包括德国安全太空通信制造商TESAT的SCOT20激光通信终端,用于与低地球轨道上的其他小卫星发送和接收安全、高速的激光链路。

PeakSat是一个面包大小的卫星,完全由塞萨洛尼基亚里士多大学开发。包括立陶宛公司Astrolight的ATLAS-1终端,它将测试太空与升级后的希腊光学地面站之间的激光通信。

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ERMIS任务的卫星是由雅典国立和卡波迪斯特里安大学领导的ERMIS联盟建造的三颗立方卫星。ERMIS-1和ERMIS-2均为6U,将使用一组两个天线作为有效载荷:一个天线将测试卫星支持的物联网应用的5G连接性,另一个将测试无线电频率上的卫星间链路。

另外,8U的ERMIS-3也配备了一个Astrolight ATLAS-1终端。与ERMIS-1和ERMIS-2立方卫星一起飞行,这项任务将专注于实现与地面站进行激光链路所需的精确指向、捕获和跟踪。

ERMIS-3将携带一个相机,演示通过激光链路快速传输太空中的高光谱图像,这对精准农业有用。

希腊太空黎明任务属于同一主题演示,并将稍后于5月搭载T-16.5发射。它涉及两颗烤箱大小的卫星,由希腊公司集团EMTech Space管理。这两颗立方卫星将验证足够坚固以抵抗干扰的激光链路,并提供相比传统无线电频率系统的改进。

与ERMIS-3类似,它将携带一个高分辨率相机,以利用光学链路测试需要以最小延迟发送数据的应用,如制图和土地利用监测。

Seven missions launched to test optimized data transfer from space

ESA的先锋合作伙伴项目旨在通过帮助公司开发必要的基础设施并实现负担得起、快速进入太空,来创建新的太空任务提供商。在先锋项目下开发的三颗立方卫星搭载Transporter-16飞行。

任务SaaS由一颗6U立方卫星组成,由卫星制造商和运营商Spire Global领导,专注于演示卫星间光学链路的使用。由于卫星以高速飞行,向地球下载信息的机会窗口很短。通过提高卫星间数据传输的效率,信息可以中继,然后精确下载到地面需要的地方。

Spire Global收集实时天气数据以支持天气预报。它还收集飞行和船舶跟踪信息,从而实现优化路线并降低成本和碳足迹。

Seven missions launched to test optimised data transfer from space

来自英国AAC Clyde Space的任务VIREON发送了两颗16U立方卫星,将满足对成本效益高的中分辨率地球观测数据的需求,以支持土地管理和农业中提高生产力和减少环境影响。

这些卫星可以快速从太空提供高质量图像,帮助通过每日更新跟踪作物、森林和水资源。它们覆盖大面积区域并几乎实时发送信息的能力使它们对监测环境变化和支持高效农业实践很有价值。它们将在Transporter-18上由另外两颗16U立方卫星跟进。

这些卫星是在先锋项目中与ESA和英国空间局合作开发的,作为ESA高级电信系统研究计划(ARTES)的一部分。

比利时公司EDGX发射了其智能紧凑的数字数据处理单元有效载荷,将强大的基于GPU的计算与先进的AI优化能力相结合。该设备小到足以握在手中,使卫星能够在轨道上高效处理数据,同时最小化功耗,这是太空系统的关键限制。

在Transporter-16任务期间,EDGX将对AI进行全面测试。例如,它将跟踪在执行各种计算密集型工作负载期间使用了多少功率。该有效载荷设计为灵活且可重新配置,因此可以根据需要改变并与其他航天器系统顺畅协作。

该设备是在ESA工业竞争力计划的支持下设计和开发的,属于该机构的高级电信系统研究计划(ARTES)。

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