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一網34顆低軌互聯網衛星上天,我們的鴻雁和虹云真得抓點緊了

日期:2020-02-08

 

  聯盟火箭按照計劃準時點火發射,本次發射是阿里安航天2020年的第2次發射,是阿里安航天中型運載火箭聯盟火箭2020年的首次發射。本次發射,阿里安航天將為OneWeb公司發射34顆互聯網星座衛星,將34顆衛星送入450公里的軌道。

 

  這是阿里安航天公司及其星空子公司執行的第27次聯盟火箭商業飛行任務。

  這是阿里安航天為OneWeb公司執行的第二次互聯網星座發射任務。OneWeb衛星星座的中級目標是為全球提供互聯網服務,其最大的競爭對手是SpaceX的Starlink星鏈星座,目前Starlink已經發射240顆。

  根據國際電信聯盟(ITU)的數據,截至2014年底,全球超過一半的人口沒有互聯網接入服務。Oneweb 成立于2012年,名為 WorldVu,希望將高速互聯網和電話技術帶給生活在服務不足地區的人們。Oneweb 旨在提供可自行安裝的用戶終端,覆蓋到附近的任何電話、電腦或平板電腦。Oneweb的網絡還將能夠為災害情況、難民營或其他有需要的地區提供全球緊急情況和快速響應的通道。

  2015年6月15日,空中客車防務與航天公司宣布它已被 OneWeb 有限公司(英國)選為其工業合作伙伴,負責其微型衛星群的設計和制造。該項目得到了維珍集團、 Bharti Enterprises、 Hughes Network Systems、 Intelsat、 Qualcomm、空客集團等公司的支持。 最初計劃生產900顆衛星,每顆質量約為150公斤,計劃從2018年開始發射到低地軌道,以便在全球范圍內提供可負擔的的互聯網接入服務。

  這筆資金使 OneWeb 能夠進一步開發關鍵技術,為農村和欠發達地區提供負擔得起的寬帶服務。Oneweb 用戶終端可以選擇使用太陽能,而且它們的嵌入式 LTE (長期演進)標準、3G、2G 和 WiFi 接入功能將擴大移動運營商的覆蓋范圍。該網絡還將為船舶、飛機、火車和石油平臺提供前所未有的速度和低延遲,同時提供與國際通信衛星組織(Intelsat)的 ku 波段衛星無縫協作。

  2015年7月,歐空局宣布支持計劃中的互聯網巨型星座,如 OneWeb 和 LeoSat,以確保歐洲和加拿大的空間工業在面臨衛星通信行業可能發生的重大變革時仍然具有競爭力。

  2016年1月26日: 世界第二大航天公司空中客車防務與航天公司公司和正在建設一個新的全球衛星通信系統的 OneWeb 公司宣布創建 OneWeb 衛星。一網衛星是一家由空中客車防務與航天公司和一網共同擁有的合資企業。

  2016年4月,OneWeb 向美國聯邦通信委員會(FCC)提交了一份申請,尋求進入美國市場,開發他們計劃中的低軌道(LEO)衛星系統。該公司的星座充分部署后,預計將使寬帶連接可在今天在美國和全球未提供服務或服務不足的地區提供服務,包括蜂窩回程,移動服務,社區和居民互聯網接入,以及緊急通信。 

  2018年3月20日: OneWeb 援引最新的改革,要求美國電信監管機構將其授權的低地球軌道星座的規模擴大近三倍,總衛星數目達到1980顆。新衛星將使用與前720顆衛星相同的 Ku 波段和 ka 波段頻譜。為了容納額外的1260顆衛星,OneWeb 表示,它將把軌道平面的數量增加一倍,從18個增加到36個,并將每個平面的最大衛星數量從40顆增加到55顆。

  空中客車公司在建造大衛星上有著豐富經驗,但為了制造OneWeb微型互聯網星座衛星,它將不得不升級其衛星制造方法,以達到每天完成多達四顆衛星的目標。首批10顆衛星的設計和制造工作將在法國圖盧茲的空中客車防務與航天公司工廠進行。全系列衛星的生產將在位于美國佛羅里達州的專用工廠進行。

  第一批10個飛行樣機的制造將在法國進行,計劃在北美首次大規模生產業務衛星。 每顆衛星的重量將小于150公斤,并將在近地軌道運行。 它們將由阿里安空間公司和維珍銀河公司從2018年開始發射(實際推遲到2019年),并使用電推進系統提升至軌道位置。

  OneWeb星座的首階段648顆衛星將被放置在18個高度約為1200公里的軌道平面上。其余的衛星將用作地面或軌道上的備用衛星。發射預計將在2018年開始,可能使用維珍銀河公司的運載器,該系統應該在2020年投入運行(該目標為OneWeb星座最初提出時的設計構想)。

  Oneweb 系統將遵守歐盟委員會的規則和國際電信聯盟(ITU)關于 ku 波段和 ka 波段與地球靜止衛星高頻譜效率共享的國際電信聯盟要求。漸進式俯仰技術的目的是在 OneWeb 衛星經過赤道時(升交點和降交點)改變其方向和功率水平,從而實現與地球靜止衛星運營商的共享。

  Oneweb 的監管許可證允許其運營,但條件是其廣播不會干擾來自更高軌道衛星的 Ku 波段信號。GEO軌道是傳統的電信衛星和寬帶衛星分布的軌道,Ku 波段信號已成為國際監管機構的優先事項。15年前的銥星星座曾成功地爭取到低軌道星座與地球靜止軌道運營商共存的能力,而現在這些星座已經逐漸消亡。站在這些星座的肩膀上,OneWeb 承諾降低其在赤道周圍的功率輸出,以避免對高軌衛星Ku信號的干擾。

  Oneweb 衛星是 OneWeb 和空客 DS (國防與航天)的合資企業。空客 DS 負責設計和制造 OneWeb 衛星,前10顆衛星將在法國圖盧茲制造,以驗證設計和制造過程,佛羅里達州的肯尼迪航天中心中心(KSC)旁邊建造一座新的衛星工廠,設施總價值8500萬美元,面積超過9800平方米。

  一網的生產工廠位于佛羅里達州,這個位于佛羅里達州探索公園的新設施將能夠每周生產15顆衛星,來自加拿大的 MDA、來自法國的 Sodern 和來自英國的 Teledyne Defence 現在都是 OneWeb 合資企業(分包商)的一部分。為了裝備組裝 OneWeb星座近千顆衛星中的每一顆,MDA 將提供星載天線系統,Sodern 已經定制了星敏感器追蹤技術,而 Teledyne 防務公司則根據其大量生產的傳統設計了通信中繼器設備。初期生產900顆衛星, 最高產量為每天1-2顆衛星。

  圖盧茲4600平方米的設施將用于驗證生產高性能衛星所必需的生產方法,以前所未有的規模生產高性能衛星,降低任何潛在的風險,并為位于佛羅里達州肯尼迪航天中心附近的大型 OneWeb 衛星工廠奠定基礎。圖盧茲制造的最初的10顆試驗衛星經過一系列全面測試后,將成為 OneWeb 的第一批衛星。

  該裝配線得益于空中客車公司的工業和航天專業經驗,將包括最先進的自動化、測試設備和數據采集能力,縮短裝配時間,并提供分析工廠性能和工藝改進的手段。這些衛星將提供寶貴的在軌數據,以確認航天器的設計,并在必要時進行微調。它們還能夠幾乎實時地檢測和糾正生產過程中的任何異常現象。

  在2015年6月,阿里安航天和OneWeb簽訂了一項大發射合同,由阿里安航天旗下運營的中型運載火箭聯盟火箭在2020-2021年從法屬圭亞那、拜科努爾和俄羅斯東方發射場3個發射場進行21次發射。

  在2019年3月,阿里安航天和OneWeb簽訂一項新合同,合同中補充了以下幾條:

  1)阿里安6火箭的首發在2020年年底,首發的載荷為一批OneWeb互聯網衛星。

  2)從2023年起,使用兩枚阿里安6火箭發射OneWeb衛星的備選方案,如果使用阿里安62構型,每次發射36顆OneWeb衛星;如果使用阿里安64構型,每次則可發射78顆OneWeb衛星。

  2019年2月27日,阿里安航天從法屬圭亞那使用聯盟火箭發射最初的6顆OneWeb衛星。

  Oneweb 的使命是通過下一代衛星星座傳輸全球通信,為每個人、每個地方帶來無縫連接。為了實現其目的,OneWeb 正在建立一個由低地球軌道衛星組成的網絡,該網絡將向航空、海運、社區 Wi-Fi、應急響應服務等部門的廣大客戶提供高速、低延遲服務。作為其使命的重點,OneWeb 還將致力于連接各個學校,為世界各地的人們縮小數字鴻溝。一旦部署,OneWeb 星座將為用戶終端提供3G、 LTE、5G 和 Wi-Fi 覆蓋,提供世界各地的高速接入。

  Oneweb 最初的星座基于大約648顆衛星,隨著它的增長以滿足世界各地的需求。首批OneWeb衛星由12*49顆衛星組成,分為12個軌道平面,每個平面平均分布49顆衛星。Oneweb 將在2020年開始客戶演示,并在2021年為客戶提供全球24小時服務。

  低軌互聯網衛星與GEO軌道的通信衛星相比,最大的優勢之一就是對兩極及高緯度地區的覆蓋性較好。

  OneWeb公司需要在地球上建立多個網關【大家都知道,從一個房間走到另一個房間,必然要經過一扇門。同樣,從一個網絡向另一個網絡發送信 息,也必須經過一道“關口”,這道關口就是網關。顧名思義,網關(Gateway)就是一個網絡連接到另一個網絡的“關口”。也就是網絡關卡。】。OneWeb衛星通過與網關連接,進入全球網絡系統,與網關連接通過Ka波段天線。

  OneWeb衛星通過Ku天線與用戶終端連接,地面需要入網的設備與地面終端連接。

  根據TCP/IP傳輸協議,用戶終端向服務器提出服務請求,由OneWeb衛星通過Ku天線接收請求,轉發至星下點可通信的網關系統,網關系統將請求提交給服務器,返回數據,再經過OneWeb衛星將服務數據送給用戶終端。

  OneWeb衛星的飛行速度很快,單顆OneWeb衛星與地面用戶終端的連接時間預計在1~2.5分鐘之間,這樣在與一顆衛星失去連接以后,下一顆衛星又可接力完成任務。

  OneWeb 和空中客車防務與航天公司的合資企業OneWeb Satellites,是星座的承建商。OneWeb 航天器是在 OneWeb Satellites位于佛羅里達州的系列生產線上建造的,專門用于 OneWeb 衛星的組裝、集成和測試。這將是阿里安航天公司發射的OneWeb 衛星7#~40#。

  OneWeb衛星每顆重147.5kg。運行軌道為1200 km,87.4°的LEO軌道,采用離子電推進系統從入軌450km軌道提升至1200km的工作軌道。星鏈星座則采用550km的LEO軌道。衛星攜帶兩個TTC遙控遙測全向天線,2個Ku波段天線,兩個Ka波段天線,有效載荷質量約60kg。

  與SpaceX星鏈衛星的一個比較:

  關于本次發射:

  本次發射于拜科努爾當地時間2月7日凌晨02:42發射,北京時間2月7日凌晨05:42發射。

  衛星在適配器上按照“八面柱體”的結構分布,每個面上分布4顆衛星,在頂端在安裝兩顆衛星,共34顆衛星。

  聯盟火箭包含弗雷蓋特上面級,上面級要經歷數次點火,將34顆衛星送入軌道。最后,弗雷蓋特上面級進行離軌點火,加速其再入過程,不會成為太空垃圾。

  弗雷蓋特上面級每次釋放2顆或四顆OneWeb衛星。

  OneWeb衛星的入軌軌道為450 km的LEO,軌道傾角為87.4°。OneWeb衛星每顆重147.5kg,34顆衛星總重5015 kg,加上適配器之后總重5689 kg。

  2019年2月28日,聯盟火箭從法屬圭亞那庫魯發射了第一批6顆OneWeb衛星。這6顆衛星的入軌軌道高度比較高,達到了約1000 km,隨后衛星利用自身的電推進系統在一個月之內升高高度到達1174*1176 km的高度。

  本次發射,發射場轉移到了緯度更高的拜科努爾,發射入軌高度降低到450km,聯盟火箭因而可以單次發射更多的OneWeb衛星,達到34顆,比2019年的發射量提高了467%。

 

 

 

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