随着商业卫星行业快速发展,超低地球轨道(VLEO卫星,距地表250至400公里)正成为技术竞争的新高地。这一轨道因更清晰的图像、更低的延迟、更高效的频谱利用及“自清洁”碎片分解特性,被多家企业视为商业和国防领域的变革性方向。

技术优势与挑战并存
VLEO的显著优势在于其物理特性。Redwire Space总裁Tom Campbell指出,射频信号强度随距离衰减,VLEO卫星因更接近地面,传感器灵敏度可提升四倍,雷达探测能力更增强八倍。此外,轨道的“自清洁”特性可减少太空碎片堆积,增强星座架构韧性。然而,VLEO也面临技术难题:需持续推进维持轨道高度,且受高层大气原子氧侵蚀,导致卫星寿命缩短。宾夕法尼亚州立大学教授斯文·比伦强调:“保持轨道是最大挑战,航天器需平衡太阳能收集与阻力控制。”
全球投资与部署加速
市场对VLEO的兴趣正迅速升温。Juniper Research预测,到2027年,全球对VLEO的投资将达2200亿美元,较当前增长1100%;到2030年,运行卫星数量预计超620颗。美国企业占据先发优势:Orion Space Solutions参与DARPA项目,计划部署Ouija纳米卫星;Redwire Space获4400万美元合同,开发可长期运行的吸气式航天器;Albedo公司已发射Clarity-1卫星,为国家侦察局提供数据,并计划实现四年任务寿命。
中国亦在积极布局。据美国太空部队报告,中国航天科工集团计划到2027年部署192颗VLEO卫星,2030年增至300颗,轨道高度150至300公里。这一动向引发国际关注,凸显VLEO在军事和商业领域的战略价值。
技术突破推动应用拓展
为克服VLEO的挑战,全球科研机构和企业正推进关键技术。宾夕法尼亚州立大学与佐治亚理工学院联合研发吸气式微波等离子体推进器,利用大气氧气作为推进剂;科罗拉多大学团队开发耐原子氧涂层,降低卫星阻力并延长寿命。Redwire Space通过数字工程工具模拟空间环境,优化材料选择;Star Catcher公司则探索太空电网技术,提升卫星能源效率。
应用场景方面,VLEO不仅限于国防。Juniper Research分析师Alex Webb认为,其直接到设备(D2D)通信潜力巨大,可连接智能手机和物联网设备。SpaceX已申请部署包含VLEO卫星的星座,地球观测、环境监测和资产跟踪等领域也将受益。
未来展望:可持续轨道与多领域协同
行业领袖预计,未来十年VLEO卫星将与低地球轨道(LEO)卫星共存,形成多层次空间基础设施。Albedo公司联合创始人托弗·哈达德表示,VLEO的“自清洁”特性使其成为可持续轨道的优选;Redwire公司则设想空中无人机与VLEO卫星协同作战,提升国家安全任务的响应速度。
随着技术成熟和成本下降,VLEO有望从国防领域扩展至商业市场,为全球航天产业开辟新赛道。









