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一網34顆低軌互聯網衛星上天,我們的鴻雁和虹雲真得抓點緊了

日期:2020-02-08

 

  聯盟火箭按照計劃准時點火發射,本次發射是阿裏安航天2020年的第2次發射,是阿裏安航天中型運載火箭聯盟火箭2020年的首次發射。本次發射,阿裏安航天將爲OneWeb公司發射34顆互聯網星座衛星,將34顆衛星送入450公裏的軌道。

 

  這是阿裏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。

  這是阿裏安航天爲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爲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。

  根据国际电信联盟(ITU)的数据,截至2014年底,全球超过一半的人口没有互联网接入服务。Oneweb 成立于2012年,名为 WorldVu,希望将高速互联网和电话技术带给生活在服务不足地区的人们。Oneweb 旨在提供可自行安装的用户终端,覆盖到附近的任何电话、电脑或平板电脑。Oneweb的网络还将能够为灾害情况、难民营或其他有需要的地区提供全球紧急情况和快速响应的通道。

  2015年6月15日,空中客车防务与航天公司宣布它已被 OneWeb 有限公司(英国)选为其工业合作夥伴,负责其微型卫星群的设计和制造。该项目得到了维珍集团、 Bharti Enterprises、 Hughes Network Systems、 Intelsat、 Qualcomm、空客集团等公司的支持。 最初计划生产900颗卫星,每颗质量约为150公斤,计划从2018年开始发射到低地轨道,以便在全球范围内提供可负担的的互联网接入服务。

  这笔资金使 OneWeb 能够进一步开发关键技术,为农村和欠发达地区提供负担得起的宽带服务。Oneweb 用户终端可以选择使用太阳能,而且它们的嵌入式 LTE (长期演进)标准、3G、2G 和 WiFi 接入功能将扩大移动运营商的覆盖范围。该网络还将为船舶、飞机、火车和石油平台提供前所未有的速度和低延迟,同时提供与国际通信卫星组织(Intelsat)的 ku 波段卫星无缝协作。

  2015年7月,欧空局宣布支持计划中的互联网巨型星座,如 OneWeb 和 LeoSat,以确保欧洲和加拿大的空间工业在面临卫星通信行业可能发生的重大变革时仍然具有竞争力。

  2016年1月26日: 世界第二大航天公司空中客车防务与航天公司公司和正在建设一个新的全球卫星通信系统的 OneWeb 公司宣布创建 OneWeb 卫星。一网卫星是一家由空中客车防务与航天公司和一网共同拥有的合资企业。

  2016年4月,OneWeb 向美国联邦通信委员会(FCC)提交了一份申请,寻求进入美国市场,开发他们计划中的低轨道(LEO)卫星系统。该公司的星座充分部署后,预计将使宽带连接可在今天在美国和全球未提供服务或服务不足的地区提供服务,包括蜂窝回程,移动服务,社区和居民互联网接入,以及紧急通信。 

  2018年3月20日: OneWeb 援引最新的改革,要求美国电信监管机构将其授权的低地球轨道星座的规模扩大近三倍,总卫星数目达到1980颗。新卫星将使用与前720颗卫星相同的 Ku 波段和 ka 波段频谱。为了容纳额外的1260颗卫星,OneWeb 表示,它将把轨道平面的数量增加一倍,从18个增加到36个,并将每个平面的最大卫星数量从40颗增加到55颗。

  空中客車公司在建造大衛星上有著豐富經驗,但爲了制造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。全系列衛星的生産將在位于美國佛羅裏達州的專用工廠進行。

  第一批10个飞行样机的制造将在法国进行,计划在北美首次大规模生产业务卫星。 每颗卫星的重量将小于150公斤,并将在近地轨道运行。 它们将由阿里安空间公司和维珍银河公司从2018年开始发射(实际推迟到2019年),并使用电推进系统提升至轨道位置。

  OneWeb星座的首階段648顆衛星將被放置在18個高度約爲1200公裏的軌道平面上。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(該目標爲OneWeb星座最初提出時的設計構想)。

  Oneweb 系统将遵守欧盟委员会的规则和国际电信联盟(ITU)关于 ku 波段和 ka 波段与地球静止卫星高频谱效率共享的国际电信联盟要求。渐进式俯仰技术的目的是在 OneWeb 卫星经过赤道时(升交点和降交点)改变其方向和功率水平,从而实现与地球静止卫星运营商的共享。

  Oneweb 的监管许可证允许其运营,但条件是其广播不会干扰来自更高轨道卫星的 Ku 波段信号。GEO轨道是传统的电信卫星和宽带卫星分布的轨道,Ku 波段信号已成为国际监管机构的优先事项。15年前的铱星星座曾成功地争取到低轨道星座与地球静止轨道运营商共存的能力,而现在这些星座已经逐渐消亡。站在这些星座的肩膀上,OneWeb 承诺降低其在赤道周围的功率输出,以避免对高轨卫星Ku信号的干扰。

  Oneweb 卫星是 OneWeb 和空客 DS (国防与航天)的合资企业。空客 DS 负责设计和制造 OneWeb 卫星,前10颗卫星将在法国图卢兹制造,以验证设计和制造过程,佛罗里达州的肯尼迪航天中心中心(KSC)旁边建造一座新的卫星工厂,设施总价值8500万美元,面积超过9800平方米。

  一网的生产工厂位于佛罗里达州,这个位于佛罗里达州探索公园的新设施将能够每周生产15颗卫星,来自加拿大的 MDA、来自法国的 Sodern 和来自英国的 Teledyne Defence 现在都是 OneWeb 合资企业(分包商)的一部分。为了装备组装 OneWeb星座近千颗卫星中的每一颗,MDA 将提供星载天线系统,Sodern 已经定制了星敏感器追踪技术,而 Teledyne 防务公司则根据其大量生产的传统设计了通信中继器设备。初期生产900颗卫星, 最高产量为每天1-2颗卫星。

  图卢兹4600平方米的设施将用于验证生产高性能卫星所必需的生产方法,以前所未有的规模生产高性能卫星,降低任何潜在的风险,并为位于佛罗里达州肯尼迪航天中心附近的大型 OneWeb 卫星工厂奠定基础。图卢兹制造的最初的10颗试验卫星经过一系列全面测试后,将成为 OneWeb 的第一批卫星。

  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,並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,並在必要時進行微調。它們還能夠幾乎實時地檢測和糾正生産過程中的任何異常現象。

  在2015年6月,阿裏安航天和OneWeb簽訂了一項大發射合同,由阿裏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,阿裏安航天和OneWeb簽訂一項新合同,合同中補充了以下幾條:

  1)阿裏安6火箭的首發在2020年年底,首發的載荷爲一批OneWeb互聯網衛星。

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

  2019年2月27日,阿裏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 的使命是通过下一代卫星星座传输全球通信,为每个人、每个地方带来无缝连接。为了实现其目的,OneWeb 正在建立一个由低地球轨道卫星组成的网络,该网络将向航空、海运、社区 Wi-Fi、应急响应服务等部门的广大客户提供高速、低延迟服务。作为其使命的重点,OneWeb 还将致力于连接各个学校,为世界各地的人们缩小数字鸿沟。一旦部署,OneWeb 星座将为用户终端提供3G、 LTE、5G 和 Wi-Fi 覆盖,提供世界各地的高速接入。

  Oneweb 最初的星座基于大约648颗卫星,随着它的增长以满足世界各地的需求。首批OneWeb卫星由12*49颗卫星组成,分为12个轨道平面,每个平面平均分布49颗卫星。Oneweb 将在2020年开始客户演示,并在2021年为客户提供全球24小时服务。

  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个网关【大家都知道,从一个房间走到另一个房间,必然要经过一扇门。同样,从一个网络向另一个网络发送信 息,也必须经过一道“关口”,这道关口就是网关。顾名思义,网关(Gateway)就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。也就是网络关卡。】。OneWeb卫星通过与网关连接,进入全球网络系统,与网关连接通过Ka波段天线。

  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分鍾之間,這樣在與一顆衛星失去連接以後,下一顆衛星又可接力完成任務。

  OneWeb 和空中客车防务与航天公司的合资企业OneWeb Satellites,是星座的承建商。OneWeb 航天器是在 OneWeb Satellites位于佛罗里达州的系列生产线上建造的,专门用于 OneWeb 卫星的组装、集成和测试。这将是阿里安航天公司发射的OneWeb 卫星7#~40#。

  OneWeb卫星每颗重147.5kg。运行轨道为1200 km,87.4°的LEO轨道,采用离子电推进系统从入轨450km轨道提升至1200km的工作轨道。星链星座则采用550km的LEO轨道。卫星携带两个TTC遥控遥测全向天线,2个Ku波段天线,两个Ka波段天线,有效载荷质量约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日淩晨02:42發射,北京時間2月7日淩晨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,上面級要經曆數次點火,將34顆衛星送入軌道。最後,弗雷蓋特上面級進行離軌點火,加速其再入過程,不會成爲太空垃圾。

  弗雷蓋特上面級每次釋放2顆或四顆OneWeb衛星。

  OneWeb卫星的入轨轨道为450 km的LEO,轨道倾角为87.4°。OneWeb卫星每颗重147.5kg,34颗卫星总重5015 kg,加上适配器之后总重5689 kg。

  2019年2月28日,联盟火箭从法属圭亚那库鲁发射了第一批6颗OneWeb卫星。这6颗卫星的入轨轨道高度比较高,达到了约1000 km,随后卫星利用自身的电推进系统在一个月之内升高高度到达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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