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卫星如何工作

卫星的未来

该插图证明了Cubesat1如何使用其雷达和激光横轨传感器来测量其他卫星的距离和相对运动（Cubesat2左侧）。“width=
该插图证明了Cubesat1如何使用其雷达和激光横轨传感器来测量其他卫星的距离和相对运动（Cubesat2左侧）。
图片提供NASA

在卫星及其预算推出后的五十多年中，倾向于越来越大。例如，美国自成立以来就已经在其军事卫星计划上花费了2000亿美元，尽管现在进行了投资，但仍有一支衰老的设备舰队，没有许多替代者在机翼上等待[来源：新的亚特兰蒂斯]。许多专家担心建造和部署大型卫星根本是不可持续的，至少不是由纳税人资助的政府机构。一种解决方案是将卫星计划移交给私人利益，例如SpaceX，Virgin Galactic或其他太空公司，这些公司通常不会像NASA，国家侦察办公室和国家海洋和大气管理局那样遭受与NASA相同的官僚效率低下。

另一个解决方案涉及缩小卫星的大小和复杂性。自1999年以来，加利福尼亚理工大学和斯坦福大学的科学家一直在研究一种新型的卫星，称为Cubesat，该卫星依赖于一侧的4英寸（10厘米）的构建块。每个立方体都会收到现成的组件，并且可以与其他多维数据集合（通常来自不同的团队）结合使用，以制造更复杂的有效负载。通过标准化设计并将开发成本传播给多方，卫星的成本不会大大升级。一个立方体航天器的开发，启动和运营的成本可能不到100,000美元[来源：Pang]。

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2013年4月，NASA在围绕商用智能手机建造的三个立方体时，将此基本原则投入了测试。目的是将微卫星放在轨道上短时间内，并从手机中收集一些照片和系统数据。美国宇航局于4月21日发射了卫星，六天后，他们重新进入了地球的大气层。现在，该机构正在研究他们如何部署大量的立方体网络来进行协调，长期的任务。

无论大小，未来的卫星都必须能够与基于地球的站点有效地沟通。从历史上看，美国宇航局一直依靠收音机频率（RF）通信，但随着对更多能力的需求增加，RF已达到其极限。为了克服这一障碍，美国宇航局科学家一直在开发基于激光器而不是无线电波的双向通信系统。进行测试的设备搭便车在NASA的月球氛围和尘埃环境探险家中乘坐，该设备于2013年9月推出，前往月亮，在那里开始绕并收集有关月球气氛的信息。2013年10月18日，研究人员在使用脉冲时创造了历史激光束传输数据在月球和地球之间的239,000英里（384,633公里）中以每秒622兆位的创纪录下载率[来源：巴克]。

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作者注：卫星如何工作

不要误会我的意思，成为卫星技术的受益者真是太好了。但是，当我看着显示数百颗卫星在地球美丽的蓝色光盘上嗡嗡作响的图像时，我不禁会感到有些难过。在其中一些图像中，我们的星球看起来像Chia宠物，发芽了一块人造的头发。- 威廉·哈里斯（William Harris）

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