“世界号”第4次发射搭载13颗卫星公开……首尔大学、Space Lintec、Ujurotech展现未来航天技术
通过韩国自主研发的卫星进行精密地球观测、无推力编队飞行、太空蛋白质制造、卫星自主报废等展示韩国航天技术未来的多项实验,将在“世界号”运载火箭第四次发射中同时进行测试。
将于本月27日凌晨搭载在世界号第四次发射上的1颗主载卫星和12颗副载卫星等共13颗卫星,已于本月14日在媒体说明会上对外公开。
位于全罗南道高兴的韩国航空宇宙研究院罗老宇宙中心卫星试验栋内,研究人员正在对安装在“下一代中型卫星3号”上的世界号三阶段以及立方体卫星弹射管进行最终检查作业。韩国航空宇宙研究院提供
View original image首先,有必要关注本次发射的核心——作为主载卫星的“下一代中型卫星”。这颗由韩国自主研发的卫星,将成为今后支撑国家精密地球观测体系的关键平台,目标是获取用于国土、环境及灾害应对的高分辨率影像。
作为延续既有多用途实用卫星体系的下一代系列,该卫星将通过提升的光学分辨率和图像处理能力,提供森林火灾、洪水、赤潮等各类公共服务所需的核心数据。
宇宙航空厅和韩国航空宇宙研究院相关人士表示:“下一代中型卫星将在中长期内大幅提升韩国在地球观测领域的自主能力”,“在本次世界号第四次发射中,最优先目标是将其稳定送入轨道。”
此次发射将与这颗主载卫星一同搭载共13颗卫星,被评价为汇集产学研及初创企业技术实力的一次“大集结”。各颗卫星虽体积小巧,却都承担着自主飞行、太空制造、能源与环境观测等明确任务,集中展现了韩国航天技术的延伸方向。
无推力编队飞行……首尔大学卫星测试“超精密轨道控制”
由首尔大学研究团队研制的两颗立方体卫星“SNUGLITE-III(Duri与Hana)”在世界号第四次发射任务中,被认为具有最高的技术难度。两颗卫星在发射后将通过微弱弹簧力缓慢分离,距离拉开至约1公里。此后,它们将不使用常规推力器,而是利用地球低轨道中极其稀薄的空气粒子,以及因卫星姿态差异所产生的微小气动阻力差异来调节速度。
卫星将利用这种气动阻力的累积效应,实现相对渐进且稳定的接近。首尔大学研究团队解释称:“因为这种方式无需施加强推力来调节速度,所以可以最大化提高小型卫星的能源效率。”
在最终对接阶段,将利用基于全球卫星定位系统的相对导航技术精确调节距离,并通过电磁铁结合装置将两颗卫星锁定在一起。该装置在姿态略有偏差的情况下也能实现吸附,从而提高实验成功的可能性。
参与卫星研制的首尔大学博士Bae Seonghwan强调:“以小型卫星执行无推力编队飞行和对接的案例,在国际上也屈指可数”,“这将成为基于星座卫星通信网络以及地球和深空观测等今后高度化卫星服务的核心基础技术。”
在太空中制造抗癌药……Space Linctech的“太空蛋白质结晶”
Space Linctech正在测试被称为“太空生物”的新兴产业领域的可能性。该公司的卫星“BEE-1000”搭载了全球抗癌药物“Keytruda”的蛋白质成分。其目标是在微重力空间中,使药物蛋白质晶体均匀且高质量地成长。
在地面环境中,由于重力和对流作用,蛋白质会沉降或分层,难以形成均一的晶体。相反,在太空环境中,粒子在无对流状态下处于悬浮状态,蛋白质结构不易被破坏,因而可以更加稳定地生长。
Space Linctech代表Yoon Haksoon表示:“虽然国际空间站上已有蛋白质实验,但利用小型卫星在太空中直接培育以蛋白质为基础的药品本体的实验,在全球尚属首次。”
该公司计划从中长期来看,构建一种在太空制造药物并回收至地面的“太空合同研发与生产组织(太空CDMO)”模式。公司计划在2027年前完成多阶段发射与回收系统的验证,并正与食品医药品安全处就太空制造药品的临床衔接标准进行讨论。
自行降低轨道并消失的卫星……Uzhurotech的“自主报废技术”
日益严重的太空垃圾问题,是全球各国面临的最棘手太空环境议题之一。Uzhurotech的卫星“COSMIC”将在任务结束后,利用自身装置降低轨道,最终再入大气层并烧毁,以此验证“自主报废”技术。
自主报废装置与卫星整合为一个整体结构,其特点是不会产生额外分离碎片。Uzhurotech代表Lee Seongmun表示:“今后为所有卫星配备报废功能的趋势正在走向国际标准化,因此抢先开展实证极为迫切”,“让卫星自身完成运行责任的技术,将成为未来太空交通管理的基础。”
该卫星还将同时执行民用月球车用机载计算机验证、碰撞分析与规避算法测试等任务。
国内高校·企业·研究机构技术总动员……13颗卫星绘制“航天技术地图”
除首尔大学、Space Linctech和Uzhurotech三大主体外,世界号第四次发射还集结了多颗用于各类技术实验的卫星。各颗卫星虽小,却拥有明确的技术目标,被评价为横贯韩国小型卫星技术生态的最为全面的一次构成。
仁荷大学用于验证可卷绕太阳能电池的卫星“INHA RoSAT”,将测试可卷曲再展开的薄膜型太阳能电池结构,瞄准下一代超轻量供电技术。传统板式太阳能电池存在重量大、展开机构复杂等问题,而可卷绕方式可大幅缩小体积,并可自由扩展面积,因此被视为未来星座卫星的关键技术。
世宗大学的海洋塑料观测卫星“SPIRONE”将利用红外传感器,验证观测海洋塑料分布的技术。在国内卫星任务中,正面聚焦海洋垃圾探测的尝试并不多见,因此有望在环境观测领域取得具有意义的成果。
韩国科学技术院(KAIST)的超小型电推进验证卫星“K-HERO”将测试可用于小型卫星的“微型电推进发动机”性能。超小型推力技术对延长卫星寿命和维持轨道至关重要,但技术门槛较高,一旦成功,有望被评价为国产化的标志性成果。
韩国航空宇宙研究院与高校、企业联合开发的载荷验证卫星同样备受关注。这些卫星将测试国产半导体、传感器、通信模块、航天材料等多种部件在真实空间环境中的性能。尤其是部分企业搭载了商用卫星通信设备,以获取“太空环境认证”为目标,这将对今后提高卫星产业中国产部件比重发挥决定性作用。
此外,还包括执行太空环境观测、宇宙辐射测量、实时数据处理软件验证等细分任务的高校和研究机构立方体卫星。本次发射显示出韩国正在以多层次方式拓展小型卫星技术。
其余卫星则跨越能源、海洋、材料、通信、太空环境分析等多领域,共同在拓宽韩国航天技术基础方面发挥作用。包括下一代中型卫星在内的共13颗卫星,将被记录为单一运载火箭所搭载的国内卫星中,研究目的最为多层次、最为广泛的案例。
“13颗全部准备就绪……民间主导时代的第一出发点”
宇宙航空厅韩国型运载火箭项目负责人Hyun Seongyun表示:“所有卫星都已正常完成搭载,这是研究机构、企业乃至学生团队齐心协力准备的结果。”
他同时强调:“世界号第四次发射,将成为从政府主导运载火箭开发时代迈向民间全面参与时代的第一个转折点”,“我们将做到最后一刻,力争在11月27日与大家分享成功的消息。”
版权所有 © 阿视亚经济 (www.asiae.co.kr)。 未经许可不得转载。