“小卫星”能为我们干点啥？（内含小卫星美颜图）
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小卫星横空出世
随着卫星技术与应用的不断发展，人们在要求降低卫星成本、减小风险的同时，迫切需要加快卫星研制和部署周期。为此小卫星（一般将质量小于500kg的卫星定义为小卫星）技术应运而生。
小卫星，顾名思义就是重量小的卫星，现代小卫星一般是指质量低于1000千克的卫星，也有专家把它们更细地分为小卫星、微卫星、纳卫星、皮卫星。现代小卫星采用新的设计思想和大量高新技术，功能密度急剧提高，既能以单颗卫星廉价，快速地完成各项航天任务。
据2017年7月欧洲咨询公司发布的《小卫星市场前景报告》称，航天领域和整个航天生态系统正在发生重大变革，未来10年全球预计将发射6200多颗小卫星，与过去10年相比增长显著。
小卫星与气象的不解之缘
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据北方天空研究分析公司预计，到2025年小卫星将占据卫星发射的半壁江山，这种增长势头前所未有，小卫星和微卫星的普及将催生巨大的市场和机遇。
在气象领域，气象小卫星也正以成本低、研制时间短、更新周期快和抗毁能力强等优势不断赢得各国气象部门及相关商业机构的青睐。为降低发射成本，小卫星发射现以“一箭多星”方式和大卫星搭载发射方式为主。资料显示，目前全球有美国、俄罗斯、中国、印度、日本等国以及欧洲航天局掌握“一箭多星”发射技术。
DMC第一代和第二代卫星概览。（图片来源：SSTL）
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小卫星能为我们做点啥
灾害监测
2002年11月，“灾害监测星座”（DMC，Disaster Monitoring Constellation）的第一颗卫星“阿尔及利亚星”（AlSAT-1）发射升空。2003年9月27日, 英国萨里卫星技术公司（SSTL）制造的3颗小型对地观测卫星（“尼日利亚星”、土耳其的“比尔星”、英国的DMC）由俄罗斯的宇宙3M火箭送入预定轨道，与先期发射的ALSAT-1共同组成了国际灾害监测星座。
2013年5月2日英国DMC2卫星拍摄到的发生于美国加利福尼亚州的林火。
中国的“中国国际灾害监测星座”小卫星（“北京一号”）于2005年10月发射升空。
（来源：DMCii）
飓风全球导航
飓风全球导航卫星系统。
2016年12月15日，美国国家航空航天局（NASA）成功将“飓风全球导航卫星系统”（CYGNSS）星座中的8颗卫星送入轨道。该星座的每颗卫星均是50厘米×60厘米×30厘米大小、质量仅约30千克的小卫星。8颗卫星组成的星座大大增加了地球可观测面积，卫星分列排布，可对观测区域内的同一地点每12分钟进行一次观测。由于CYGNSS借助GPS开展观测，两者组合能够每隔数小时提供一幅整个热带地区风速分布图像。
（来源：NASA）
追踪船只、监测天气
2017年2月15日，搭载104颗卫星的印度极轨卫星运载火箭PLSV-C37从印度发射升空，成为迄今人类单次发射卫星数量最多的一次。这104颗卫星中有3颗属于印度，其中包括重714千克、可拍摄高分辨率图像的“卡托萨特”-2（CartoSat-2）地球观测卫星。
Dove卫星。
其余101颗卫星来自其他国家，其中96颗属于美国，另外5颗分属以色列、哈萨克斯坦、荷兰、瑞士和阿拉伯联合酋长国。除CartoSat-2地球观测卫星外，其它103颗卫星均为纳米卫星（又称毫微卫星），总重量为664千克，其中最小的一颗重量仅为1.1千克，包括美国星球实验室（Planet Labs）提供地球影像的88颗Dove卫星和塔尖全球公司（Spire Global）用于追踪船只和监测天气的8颗“狐猴”（Lemur-2）纳卫星等。
（来源：新华网、Firstpost）
大气层监测研究
2017年4月18日，28颗QB50项目的小卫星（CubeSat）从美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角发射升空。QB50是欧盟主导的、由50颗低轨道小卫星组成的卫星星群，用于低大气层监测研究和重返大气层研究。该项目的目标是通过50颗分布在不同轨道的小卫星，研究低大气层（90～320km）内主要成分和参数的时空变化。
小卫星中最不引人注意的是皮型卫星（质量为0.1～1kg），1999年被重新定义为立方体星（CubeSat），即质量为1kg、体积约为10cm×10cm×10cm的正立方体星。由若干颗立方体星可以组成纳型卫星（Nanosat）。近几年来，这两种卫星得到飞速发展，并且在分布式空间系统中获得了非常成功的应用。
（来源：QB50）
地球观测、船舶追踪、通信、气象
当地时间2017年7月14日，俄罗斯“联盟号”运载火箭Soyuz2-1A搭载73颗小卫星发射升空。这73颗卫星来自俄罗斯、美国、德国、日本、加拿大和挪威，主要用于地球观测、船舶追踪、通信、气象等。
Dove Flock-2k卫星。
Kanopus-V-IK是这次发射任务的主要载荷，也是俄罗斯首颗主要用于监测林火的卫星，其空间分辨率高达5米。除Kanopus-V-IK外，还有日本天气新闻公司（Weathernews）用于监测北方航路状况的WNISAT-1R、美国的Dove Flock-2k（由48颗“立方体卫星”组成）、挪威用于监测领海区域船舶交通的NorSat等卫星。
NorSat卫星。（图片来源：spaceflight101）
（来源：Russianspaceweb）
探测热带气旋
2019年，美国国家航空航天局将发射用于探测热带气旋的TROPICS卫星群（Time-Resolved Observations of Precipitation structure and storm Intensity with a Constellation of Smallsats）。TROPICS由12颗“立方体卫星”（CubeSat）组成，分布在三个低地轨道平面上，每颗立方体卫星均可进行高精度的辐射扫描，利用辐射计精准地观测风暴内部的温度、湿度、降水和云特性参数。
NASA 下一代小卫星族群：更快捕捉热带气旋
TROPICS可提供热带地区快速更新的微波测量数据，以观测对流层的热力学变化，并且在中尺度和天气尺度上监测风暴系统的降水结构变化，与CYGNSS、GPM（全球降水测量卫星）和GOES-16形成互补优势。
（来源：Tropics）
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文章来源｜中国气象网
编译｜吴鹏
责任编辑｜大淼
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