太空戰(zhàn)：意外的間諜捕手

一家名為 Spire Global 的美國(guó)公司正在將大量小型 Lemur（低地球多用途接收器衛(wèi)星）CubeSats 用于監(jiān)測(cè)天氣和海上交通。在校準(zhǔn)第一個(gè)Lemur CubeSats 的電子設(shè)備時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)了 Lemur 的另一個(gè)用途和客戶；檢測(cè) GPS 干擾和其他形式的電子戰(zhàn)。現(xiàn)在 Spire 有幾個(gè)額外的客戶，即美國(guó)政府機(jī)構(gòu)，它們的存在是為了檢測(cè)和處理干擾，尤其是衛(wèi)星信號(hào)。

Lemur使用一種稱為反射計(jì)的技術(shù)，從太空探測(cè)和測(cè)量從太空廣播的微弱電子信號(hào)，如 GPS，并測(cè)量來(lái)自行星表面的返回信號(hào)，以獲得更詳細(xì)和準(zhǔn)確的天氣模式和數(shù)據(jù)。另一種Lemur配備了檢測(cè)和監(jiān)測(cè)海上移動(dòng)物體的能力。

反射計(jì)類似于被動(dòng)（只聽(tīng)）聲納、雷達(dá)和熱系統(tǒng)。在全球范圍內(nèi)同時(shí)收集這些數(shù)據(jù)可以創(chuàng)建更好的天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，特別是對(duì)于海運(yùn)以及地圖制作者更好的當(dāng)前數(shù)據(jù)。  Spire Global 使用商業(yè)技術(shù)來(lái)制造其 Lemur 衛(wèi)星，但現(xiàn)在有一個(gè)部門與西方情報(bào)機(jī)構(gòu)合作，以確定他們可以使用多少 Lemur 數(shù)據(jù)或如何配備 Lemur 衛(wèi)星以檢測(cè)更多有關(guān)干擾的信息，例如干擾的位置 地面干擾機(jī)和其他形式的電子戰(zhàn)。

目前的Lemur立方體衛(wèi)星每顆重 8 公斤（17.6 磅），被歸類為 U 級(jí)航天器。這是基于體積不超過(guò)一升（10x10 厘米或 4.1x4.1 英寸）且重量不超過(guò) 1.3 公斤（三磅）的最小 (1U) 立方體衛(wèi)星的標(biāo)準(zhǔn)。  3U CubeSat 的體積是 1U 版本的三倍。目前最大的立方體衛(wèi)星是 6U。

Spire Global 于 2012 年在美國(guó)成立，此后在英國(guó)和盧森堡建立了工廠。  Spire Global 是眾多利用微電子和小型衛(wèi)星技術(shù)進(jìn)步的新公司之一。這些趨勢(shì)徹底改變了空間衛(wèi)星的設(shè)計(jì)和能力。

在 1990 年代后期，西方的幾個(gè)國(guó)家（尤其是美國(guó)）開(kāi)始開(kāi)發(fā)非常小的衛(wèi)星，主要是因?yàn)樵摷夹g(shù)已經(jīng)改進(jìn)到可以負(fù)擔(dān)得起且有用的程度。最早的這些超小型衛(wèi)星設(shè)計(jì)是由美國(guó)國(guó)防部開(kāi)發(fā)的，被稱為立方體衛(wèi)星。軍方從越來(lái)越多地使用重量不超過(guò) 6.8 公斤（15 磅）的商業(yè)納米衛(wèi)星中得到了這個(gè)想法。美國(guó)軍方于 2008 年發(fā)射了第一顆立方體衛(wèi)星，搭載了一顆更大的衛(wèi)星，該衛(wèi)星在有效載荷鼻錐中有未使用的空間。

很快就證實(shí)了 CubeSats 可用于照片或電子監(jiān)視或通信。21 世紀(jì)初，通信和傳感器技術(shù)的快速發(fā)展使得建造重量越來(lái)越輕的有用偵察衛(wèi)星成為可能。像這樣的微型衛(wèi)星包括太陽(yáng)能電池板來(lái)提供電力。

一家英國(guó)公司在 1990 年代率先采用了這種超小型衛(wèi)星技術(shù)，并使科學(xué)衛(wèi)星能夠以通常價(jià)格的一小部分進(jìn)入軌道。自 2008 年以來(lái)，已經(jīng)發(fā)射了超過(guò)一千顆 CubeSat（或類似設(shè)計(jì)），而且數(shù)量每年都在增加。最近聯(lián)盟號(hào)和 PSLV 發(fā)射的 173 顆微型衛(wèi)星中的大多數(shù)都是基于 CubeSat 設(shè)計(jì)的。這種標(biāo)準(zhǔn)化還允許建立將許多微型衛(wèi)星放置在火箭最后階段的標(biāo)準(zhǔn)，這是降低交付成本的另一個(gè)因素。

Spire Global 一直是這方面的主要參與者，現(xiàn)在有一百多只Lemur在軌道上，每只Lemur都攜帶天氣、海上交通或空中交通傳感有效載荷。Lemur由太陽(yáng)能電池陣列和備用電池供電，并在 500 公里或更短的 LEO（低地球軌道）中運(yùn)行。軌道越低，機(jī)載傳感器在地球上收集電子信號(hào)的效率就越高。  Lemur-2 衛(wèi)星的使用壽命為兩年，并在由十幾個(gè)或更多衛(wèi)星組成的不同星座中運(yùn)行。每個(gè)星座都必須不斷更新新衛(wèi)星，這使得升級(jí)星座能力變得更加容易。

立方體衛(wèi)星現(xiàn)在在技術(shù)上屬于 U 級(jí)航天器，具有標(biāo)準(zhǔn)的重量和尺寸。更大 (6U) CubeSats，重 8 公斤（13.2 磅），可處理許多以前需要更大更重衛(wèi)星的工作。各種尺寸的立方體衛(wèi)星越來(lái)越受到小型組織甚至個(gè)人的科學(xué)實(shí)驗(yàn)的歡迎，他們買不起比立方體衛(wèi)星大十倍或更多倍的價(jià)值數(shù)百萬(wàn)美元的衛(wèi)星。自 1998 年以來(lái)，已經(jīng)發(fā)射了 1,400 多顆立方體衛(wèi)星，其中約 93% 到達(dá)軌道。預(yù)計(jì)這個(gè)數(shù)字在未來(lái)幾年會(huì)翻一番，因?yàn)樵絹?lái)越多的商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射器正在為其發(fā)射火箭提供未使用的空間和重量，用于攜帶和發(fā)射一些立方體衛(wèi)星。在某些情況下，CubeSat 所有者為這項(xiàng)服務(wù)付費(fèi)，而在其他情況下，一些 CubeSat 是免費(fèi)使用的，作為一項(xiàng)公共服務(wù)。

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