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发信人: ersy (干活，校稿), 信区: Green
标  题: 中国深空前沿:军事潜力巨大的小卫星研究(多图) 
发信站: BBS 哈工大紫丁香站 (Tue Jul 20 10:28:20 2004)

来源： 千龙网

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　　2004年4月18日，北京时间23时59分03秒，由航天清华卫星技术有限公司制造的又一颗
微小卫星——NS—1号（即“纳星” 1号）在我国西昌卫星发射中心由“长征”2号丙运载
火箭（CZ—2C）搭载发射成功。为此，本刊记者不知火和娄嘉仪采访了“纳星”1号总设计
师尤政教授。 

　　记者：尤教授您好！请问什么是小卫星？ 

　　尤：小卫星是指重量在500公斤以下，功能与同类大卫星相当的实用卫星。美国航空航
天局（NASA）则将25公斤以下的小卫星称作“纳星”。其发展得益于微电子、微机械、新
材料和新工艺等高新技术的发展，具有研制周期短，发射方式灵活，成本低廉的突出优势
。 

　　记者：NS—1是一颗什么样的小卫星？ 

　　尤：NS—1是清华大学承接的国家863计划项目，卫星的前期设计以清华大学精密仪器
系为主完成，工程化设计与制造由航天清华卫星技术有限公司完成，这是我们公司继“航
天清华”1号、KT—1PS、KT—1PS2（即“开拓”系列）之后研制的第四颗卫星，具有自主
知识产权。它的发射成功，标志着中国现代微小卫星研制已经步入国际先进水平。 

　　记者：您的意思是说这颗卫星是由一家公司完成的？ 

　　尤：对。航天清华卫星技术有限公司成立于2000年6月，是由清华大学与航天科工（集
团）公司联合发起成立的，主要股东为航天科工集团公司、清华大学控股有限公司、清华
同方股份有限公司、中国银泰投资有限公司等，是我国首家具有现代企业制度的微小卫星
研制公司。 

　　记者：这的确是一种值得高兴的体制创新。 

　　这颗卫星能干什么？ 

　　尤：NS—1能够完成数据存储转发通讯、微型遥感成像、三轴稳定姿态控制和轨道机动
试验等多项科学实验任务，同时还将进行微型传感器与执行器件、高性能电子元器件的搭
载飞行演示验证。 

　　记者：是否详细解释一下它的几项实验任务？以及这些任务的实用价值？ 

　　尤：“数据存储转发通讯”类似于E—mail。 

　　在太空中的卫星因轨道和功能的不同，不可能时时处处都与本国地面站保持联系，NS
—1这样的小卫星每天环绕地球6圈，可以在经过其他卫星时将信息接收存储，在通过本国
地面站上空时转发下来，每天累计通讯时间1小时，每次传输15分钟，传输速度19.2Kb／秒
。这一功能还可应用于驻外使领馆与国内的保密通讯。 

　　NS—1的“遥感成像功能”是国内首次应用COMS工艺制造的图像成像器件，重量仅50克
，具有集成度大和抗干扰的优点（编者注：目前佳能EOS D30数字相机已经使用325万像素
的大尺寸CMOS成像技术，最大图像解析度为2160X1440。其耗电量低、图像处理电路集成化
高的优点非常适合微小卫星采用，而且制造成本远低于CCD（光电耦合器件）。但是CMOS技
术也存在明显不足，主要表现为感光度不高和信噪比较低，但随着技术的成熟与改进，其
成像质量会有进一步的提高）。虽然COMS技术的分辨率还受到技术限制，但如果将小卫星
集合成网，利用离散合成孔径技术（编者注：等于将单一平台使用的合成孔径技术进行空
间分解，同样可以实现扩大孔径），就可以提高分辨率。 

　　NS—1还试验了新型MMU装置（微型惯性测量组合），它拥有3个陀螺，可以精确测量卫
星的运动轨迹，短期精度比较高，主要用于三轴稳定姿态控制。MMU对卫星的机动能力有重
大意义，结合液氨微推进技术，使小卫星具有很强的精确变轨能力。 

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国外先进微推进系统直径不到普通硬币直径的1/3，组合布置19个喷嘴，变轨精度很高

　　记者：精确变轨具有很大实用价值。那么微推进系统的推力可以达到什么程度？

　　尤：普通卫星的姿态控制系统的推力最小只能达到1牛，NS—1的微推进系统只有50毫
牛，相当于原来的1／20，可以产生2毫米／秒2的微小加速度。 

　　记者：NS—1在制造上有什么特点？ 

　　尤：NS—1的制造大量采用了商用器件（如“三洋”的蓄电池）与“软件卫星”技术，
特别是多项基于微米、纳米技术的微型化技术与器件的使用，具有更高的功能密度。 

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　　记者：商用器件可以降低制造成本，但器件的可靠性肯定不及军标产品，具体在选择
标准方面有什么心得？ 

　　尤：商用器件的功能密度比肯定远远大于军用器件，比如普通卫星上的军用标准CPU只
相当于386水平，现在采用商用器件，达到了“奔腾”Ⅲ—233的水平。但由于航天器的工
作环境特殊，也不能随便采用，哪些能用并没有固定的标准，主要方法是不断积累筛选经
验，建立产品数据库。NS—1最后采用了40％的商用器件。 

　　记者：小卫星的发射一般采用什么手段？ 

　　尤：微小卫星的发射非常灵活。因为现有卫星发射时往往不会把运载火箭的运载能力
用尽，因此经常可以搭载小卫星发射，这次NS—1就是这种情况。美国也有在30，000米高
度用飞机携带空射运载火箭发射小卫星的先例。当然，单独将小卫星成组发射更好，可以
使它们分离到不同轨道构成空间网络，如法国就采用“一大七小”的组合方式。俄罗斯甚
至还试验过由空间站内的宇航员在太空中“手掷”发射小卫星。 

　　记者：小卫星的发射成本有什么优势？ 

　　尤：目前国际上通行的卫星发射成本是1万美元／公斤，小卫星的发射也遵循上述计价
原则，但由于其质量小，成本自然降低。 

　　记者：小卫星的功能会因体积和质量限制受到影响吗？ 

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COMS成像器件拍摄的1024x1024解析度图像

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COMS工艺制造的成像器件体积和功耗比CCD低，可提供波长为0.4-0.9微米之间的全色照片
，覆盖幅宽100公里，分辨率100米

　　尤：目前，我们的主要目的是实验小卫星技术，因而一颗卫星综合了多种功能，以后
会根据需要决定功能。价廉物美的小卫星有一个相当突出的优势——可以通过组网和编队
，实现很多普通卫星没有的新功能。比如侦察卫星已经发展到大型化的极限，有的重达12
吨，而采用雷达离散合成孔径技术或可见光学离散合成孔径技术，用8颗小卫星组网，精度
反而更高。 

　　记者：据我们所知，无人机的编队控制也是目前影响大规模使用的主要瓶颈，组网的
小卫星怎么控制呢？ 

　　尤：小卫星功率很小，当然不宜过多通过地面站控制，如NS—1的通讯需要5瓦功率，
因此控制数据注入还是通过天基途径较好。目前主要开发方向是实现“自主活动”，提高
其智能水平。另外，通过代理控制也是一种解决之道，也就是由一颗大卫星控制多颗小卫
星。 

　　记者：小卫星的军事潜力很大，是否有利于卫星之间的攻防？ 

　　尤：西方国家对此有过很多研究。一般来说，反卫星技术可以分为轨道反卫和动能反
卫，前者是将攻击卫星发射入轨后，通过变轨逐渐靠近目标，以逆轨为主，以获得很大的
相对速度；后者不必入轨，从地面发射后，靠自身动能的损失，靠近目标。具体的攻击手
段又分为非接触和接触式两类，前者包括电磁干扰、激光和向对方喷洒凝胶等手段，后者
包括碰撞和发射小弹头等。在防御方面小卫星特别适合充当重要卫星的护卫星，对逼近本
方的“非合作目标”做出必要的反应。 

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NS-1卫星是我国第一颗质量小于25公斤的卫星

　　记者：星相互之间的靠近容易做到吗？最近能到什么程度？ 

　　尤：如果采取绕飞轨道，可以实现环绕目标360°运行，一般可以靠近到距目标15公里
—100米，美国可以达到35米，但这个距离还是较大，所以总体来说非接触手段的意义大于
接触手段。（编者注：“绕飞轨道”是一种交错的同心圆，类似海王星和冥王星的轨道模
式，从平面看并没有绕飞，但每环绕地球的一周，实际等于围绕目标卫星一周） 

　　记者：谢谢您接受我们的采访，祝愿中国的小卫星事业更加繁荣。 

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NS-1卫星三面图
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国和平统一的前景。但是，如果台湾当权者铤而走险，胆敢制造“台独”重大事变，
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