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太空工业如何运作以及为什么新的SpaceX项目从未引起轰动

尽管工作量很大，但我还是忍不住回应了这一消息。怎么了 -这太疯狂了。但是，让我们依次讨论所有内容。

航天工业包括：

  1. 这是卫星本身的发展
  2. 这是一个地面综合体
  3. 这些是发布-结合了前两点

人造卫星


因此，让我们从卫星开始。计划中的卫星质量为386千克。即 它属于小型设备类别。这是什么意思？-好多

如果工程师想要制造人造卫星，会遇到什么问题？

1.能量平衡。
2.抗辐射性。

放射线


在我考虑之前，当我看到1100-1300 km的海拔范围时，这恰好是抗辐射性。

辐射带

这是从维基百科上真实摘录的地球辐射带（或范艾伦带）的插图。它清楚地表明其内部从1000 km开始。

到底有什么可怕的？事实是，在这些区域中积累了许多高能粒子。在这些轨道上，设备会受到最大的辐射影响。是的，因此没有人开始达到那个高度。在仍然超过这些高度的卫星上（例如，哈勃），当它们经过该传送带时，请关闭所有设备。

辐射还会带来什么其他问题？ -这是太阳能电池和化学电池的加速降解。

现在，我们将其与在500 km轨道上运行的微卫星进行比较，辐射水平要低一个数量级。他们的典型寿命是5-7年。即 为了达到声明的预期寿命，工程师需要积极应对辐射。我们别无选择：

  1. 放置吸水屏风。
  2. 所有电子产品的重复
  3. 太阳能电池板和化学电池的能量储备均为10倍。

无论如何，这都会导致重量增加，并且永远不会有400公斤的重量。

能量平衡


我稍稍谈到了太阳能电池板和化学电池-这是能源供应的问题。让我们谈一点。

卫星处于低轨道。天线不能指向它，这意味着辐射方向图至少是一个半球。在现有卫星上，此类天线的带宽为10 kbit / s。怎么了-精力充沛的是，发射机在500 km的距离处没有提供信噪比，无法实现更快的传输。即为了确保速度，至少1 Mbit / s，必须将发送器功率增加〜100倍。

但是在能量平衡中，还有第二个成分-热损失。空间中没有空气，对流也不起作用。由于辐射，所有放电都会发生。通常这样做是这样的：将所有释放的热量“倾倒”到一个巨大的散热器上，该散热器的设置应避免阳光直射。

在这里，乐趣开始于我。

轨道


首先让我解释一下。卫星的运动遵循开普勒定律：椭圆形描绘了轨迹，而地心位于其中一个花招中。因此，在天体力学中，卫星的运动描述如下：

开普勒元素

在理想情况下，此椭圆将保持其位置。但实际上，它正在改变，它的轨道正在演变。这种演变的速度随倾斜度和偏心率（偏离圆度的量度）而变化。

第三点：如果将卫星分散在一个轨道中，但在不同的点，则每个卫星将以自己的方式演化（其原因是地球的引力场）。结果，它们之间的相互距离将不断变化。这限制了一个轨道内的最大数目。

总之，这意味着对于每组卫星，太阳的方向及其变化范围都是不同的。这意味着您必须重新计算卫星布局。

即 降低成本，这要归功于输送机的生产将无法正常工作。但实际上，一切都更糟。由于重新布置，设备运行的条件将不断变化。这里有什么不好的地方，为什么我要在下一节中讲述。

地面综合体


但是，在回答上一节末尾提出的问题之前，我必须再次给出一些初步的问题。

假设我们解决了卫星的所有问题。但是它们需要以某种方式进行管理。因此，在航天工业中，地面综合设施的意思是负责管理卫星的那部分基础设施。

在实践中进行管理意味着什么？ “这意味着处理来自船上众多传感器的遥测数据阵列。”衡量灾难的规模：3架轻型航天器在不到一个月的时间内产生了100 GB的遥测。

处理后，将设备正确转移到所需状态。

现在，可以乘以4000多个设备，其中包括布局和传感器的动物园，以及单个问题列表。

显然，即使有所有可能的自动化措施，整个系统的MCC仍将看起来像某些Yandex线程的数据中心。与所有的后果。

但是关键字是“可能的自动化”：至少有50颗卫星没有这样的系统。并且计划从800开始部署该系统。总的来说

，不考虑第三点-发射（我仍然希望单独进行介绍），我们已经可以说，声明的卫星参数将无法实现，并且地面基础设施的变化简直是巨大的，其成本是不可能的现在预测。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN399201/

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