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SpaceX即将发射的第2代星链卫星(V2 mini)最新详细信息

2023-02-27 14:18 作者:天外飞舰  | 我要投稿


Starlink V2 mini

主要技术信息:


1、Starlink V2 mini


V2 mini包括关键技术——例如更强大的相控阵天线和使用E-band回程,这将使Starlink能够提供比早期每颗卫星容量多4倍的带宽。(100Gbps)


最近的一次V2 mini发射任务Starlink Group 6-1一共发射21颗V2 mini,每颗800kg,计划于北京时间2月28日02:36在卡角SLC-40由F9 B1076.3发射,发射轨道370km×43º,工作轨道530km×43º。 


2、氩气霍尔推进器


在其他增强功能中,V2 mini配备了新的氩气霍尔推进器,用于在轨机动。由SpaceX工程师开发,它们的推力是第一代推进器的2.4倍,比冲是1.5倍。这也将是氩气霍尔推进器首次在太空中运行。


氩气霍尔推进器技术规格: 

- 170mN推力 

- 2500s比冲 

- 50%总效率 

- 4.2kw功率 

- 2100kg质量 

- 中心安装阴极


氩气霍尔推进器


3、霍尔推进器工质(非官方补充)


氩气对可扩展性来说是一个很大的突破。氙的价格约为3000美元/公斤,而且世界供应量有限。星链会用完它,甚至更多。


此外,3000美元/公斤比F9的发射成本高,比Starlink的平均制造成本高。所以SpaceX之前选择了氪,它的供应量是F9的10倍,成本是F9的1/10。但是300美元/公斤仍然比星舰长期发射成本高得多,所以转向氩气是有道理的,它比1美元/公斤更便宜,而且比星舰的发射成本低得多。


氩气也是生产液化氧和氮气的大量副产品。每4000吨氮气,大约可以生产200吨氩气(氩气约占地球大气层的1%),因此SpaceX可以从他们自己的液化过程中获得自己的氩气(或者很容易从液化空气公司或林德公司或其他公司获得,而不是作为一种专门的气体)。


氩气也可以很容易地在火星上生产,火星表面大气95%为二氧化碳、2.6%为氮气、1.9%为氩气、0.16%为氧气、0.06%为一氧化碳,所以理论上它是一个火星城与地球的贸易收入来源。

如果SEP推进剂是Starlink发射质量的20%,而Starlink是40,000颗卫星,每颗2吨,每5年补充一次,那就是每年3200吨SEP推进剂。不确定世界上是否有那么多氪,当然也没有那么多氙,但应该有那么多氩气。采用氩气每次发射也可以节省几乎1000000美元。


元素周期表


4、各代卫星面积


V1.5采用1*太阳能板,展开面积8.1 x 2.8=22.68㎡,卫星干重303kg,卫星底面积2.8 x 1.3=3.64㎡


V2 Mini采用2*太阳能板,展开面积12.8 x 4.1 x 2=104.96㎡,卫星干重800kg,卫星底面积4.1 x 2.7=11.07㎡


V2采用2*太阳能板,展开面积20.2 x 6.36 x 2=256.94㎡,卫星干重2000kg,卫星底面积6.4 x2.7=17.28㎡




综合公开信息(预览版):


SpaceX很快将发射新一代的卫星,这些卫星比前几代卫星更大、更有能力。这些卫星被称为 "V2",这种卫星设计将有两个独立的版本:一个与F9运载火箭兼容,另一个与星舰运载火箭兼容。当用猎鹰9号发射V2卫星时,它们不会是设计在星舰上发射的全尺寸版本。在猎鹰9号上发射的V2卫星要小一些,但V2 Mini卫星的服务用户能力是其前代的四倍。

空间安全方法包括许多增强可持续性的元素:

- 设计和建造的可靠性。SpaceX卫星的设计和建造具有很高的可靠性,在部署了近4000颗卫星后,可靠性约为99%。

- 在600公里以下运行。SpaceX已经选择在600公里以下的高度运行绝大多数卫星。在这些高度上,物体会在极少的非正常情况下,由于大气阻力而在短时间内衰减并再入大气层,消除了持续的轨道碎片的风险。

- 部署到空间站下方的低进轨道。在这些低空(低于400公里),任何未通过初始系统检查的SpaceX卫星都会迅速主动脱离轨道,或被大气拖拽。

- 与政府和其他卫星所有者/运营者进行彻底的透明和数据共享,以确保对空间状况的全面了解。SpaceX公开分享所有SpaceX航天器的高保真未来位置和速度预测数据,以及这些预测的不确定性。此外,SpaceX是唯一向FCC提供常规系统 "健康报告 "的运营商。

- 先进的防撞系统保护卫星。SpaceX卫星利用自主防撞系统,确保航天器拥有最新的信息,以减少与被跟踪物体(包括碎片和活动卫星)的接近。SpaceX的自主防撞系统已经被NASA的 "连接评估和风险分析"(CARA)计划仔细检查过,认为它有足够的可信度,可以依靠它来避免与航天器的碰撞。

- 任务后处置。SpaceX的卫星在航天器结束任务后的几周内被推进式地脱离轨道。这大大超过了25年的国际标准。- Starlink航天器是100%可销毁的。在寿命结束时,SpaceX的卫星被设计成在重返大气层时完全消亡,消除了坠落碎片的风险。

- 最佳做法。SpaceX的太空安全方法依赖于操作中的极端透明度,SpaceX已经与其他运营商和专家合作,根据操作中的经验教训制定了 "行业最佳实践"。SpaceX鼓励所有运营商实施这些最佳做法,以保持太空安全和可持续发展。


亮度缓解措施优先考虑与天文学家和科学家合作,以减轻Starlink卫星条纹对他们观测的影响。对于第一代网络,主动向FCC申请了两项许可修改,以反映两个不同的部署阶段,以降低卫星的工作高度。这些修改对天文学家来说是一个重要的缓解措施,并且得到了美国天文学会的认可,以减少对天文学的影响,并在轨道碎片缓解方面提高空间安全。最近,美国国家科学基金会和SpaceX宣布了一项最新的协调协议,以保护天文学,并继续在缓解措施方面进行合作。

积极主动地与天文学家和政府合作,投入工程师和资源来设计和部署缓解措施,并进行实验来测试其有效性。例如,最初,SpaceX尝试使用一种深色涂料来吸收阳光。但当空间实验显示这种缓解措施的效果不如预期时,SpaceX转向开发一种遮阳板-VisorSat,以阻止阳光照射到卫星上并反射到地球上。SpaceX还实施了飞行配置的改变,以最大限度地减少可能导致反射的航天器表面面积--这两种缓解措施都非常有效。SpaceX公司还开始在卫星的许多表面上使用电介质镜面膜,它将光线反射到远离地面的地方,从而减少反射率。

自卫星上首次使用镜面以来,SpaceX镜面膜技术及其应用方面取得了重大改进。SpaceX还开发了一种行业领先的太空合格黑漆,用于有角度的表面或那些不利于镜子附着的表面。SpaceX继续开发更多的技术,包括电介质镜面膜(由SpaceX开发和制造)的组合,它将阳光反射到远离地球的地方,以及SpaceX开发的低反射率黑漆,与现有最深的空间稳定漆相比,它将低镜面峰值减少了五倍。这些改进都在我们的V2卫星上实施。凭借几年的经验和设计、测试和现场缓解策略的能力,缓解措施能够从一开始就被纳入V2卫星的设计。

此外,重新设计了太阳能电池阵列,以便在卫星接近终结时允许偏移,以减少反射。因此,尽管V2 mini卫星比早期的版本要大,但仍然期望,一旦全面的缓解措施得到实施,并且卫星到达其运行轨道后,它们将是同样黑暗或更黑暗。这些V2迷你卫星最初可能会有点亮,特别是在轨道提升和初始运行期间,但正如记录所显示的,完善设计/制造/材料和操作缓解措施,并继续与天文学家合作,以减少卫星的亮度。关键是,还将与其他运营商分享见解,以保护共享空间领域。为此,将继续向其他卫星开发商和业主/运营商销售新开发的介电镜膜和暗色涂料。


本次汇总也由星舰消息发布中心Q群757093807群主协助整理。


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