2023年7月20日消息，美國(guó)一家通信衛(wèi)星制造商Astranis首顆衛(wèi)星在入軌一個(gè)多月后發(fā)生故障，無(wú)法按預(yù)計(jì)性能交付客戶開展業(yè)務(wù)服務(wù)，目前已經(jīng)完成了故障定位，但是拒絕提供詳細(xì)的信息，并表示預(yù)計(jì)2025年打一顆升級(jí)性能衛(wèi)星替代此衛(wèi)星。值得關(guān)注的是，這顆衛(wèi)星與最近爆出天線展開故障的高通量衛(wèi)星Viasat-3搭乘同一發(fā)火箭入軌---SpaceX的重型獵鷹，目前該運(yùn)載發(fā)射的三顆衛(wèi)星中已經(jīng)有兩顆發(fā)生了故障。

此衛(wèi)星被稱為Arcturus，重約400 千克，設(shè)計(jì)壽命8年，比一般重達(dá)數(shù)噸的地球靜止軌道航天器小，適用于較小的區(qū)域覆蓋范圍。這是成立8年后Astranis制造并發(fā)射的第一顆衛(wèi)星，業(yè)務(wù)使用權(quán)出售給了總部位于阿拉斯加的電信公司Pacific Dataport Inc.， 5 月 24 日表示，在早期測(cè)試中的速度約為每秒 9 Gbps，預(yù)計(jì)將在 6 月中旬完成校準(zhǔn)和健康檢查，以便衛(wèi)星能夠投入使用。

目前定位是兩個(gè)太陽(yáng)能電池陣的SADA組件故障，導(dǎo)致帆板無(wú)法正常對(duì)日，所以能源供給不足，每天可以提供6-12小時(shí)的服務(wù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全天候的通信服務(wù)。具體的技術(shù)細(xì)節(jié)沒(méi)有公開，并表示這不是公司制造的部分，也拒絕透露該部件的供應(yīng)商和飛行歷史，該衛(wèi)星使用Ka波段提供7.5Gbps的容量。該公司表示，雖然無(wú)法為當(dāng)?shù)靥峁┻B續(xù)的寬帶服務(wù)，但是還可以作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)來(lái)用。

基于上述的問(wèn)題，Astranis將對(duì)下一批次衛(wèi)星的軟硬件進(jìn)行優(yōu)化，推遲下一批次四顆衛(wèi)星（Block 2）的發(fā)射，計(jì)劃2025年發(fā)射一顆性能更加強(qiáng)大的衛(wèi)星替代此次故障的Arcturus，同時(shí)，Astranis 表示希望在今年年底前用SpaceX的火箭發(fā)射一顆此前未公開的名為 UtilitySat 的航天器作為 Arcturus 的部分替代衛(wèi)星。Gedmark表示，UtilitySat配備了Ka、Ku、Q和V波段的轉(zhuǎn)發(fā)器，可滿足各種任務(wù)需求，全球客戶已在排隊(duì)等候，但它現(xiàn)在將專注于提供阿拉斯加上空的連接。

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有意思的是，這顆星與ViaSat-3是同時(shí)搭載4月30日的SpaceX獵鷹運(yùn)載火箭發(fā)射的，Viasat公司的ViaSat-3 Americas衛(wèi)星重達(dá)6400公斤，是重型獵鷹的主星，但由于其超大口徑網(wǎng)狀天線展開故障，導(dǎo)致任務(wù)失敗，涉及到的保險(xiǎn)賠付金額達(dá)4.2億美金。

兩顆高軌通信衛(wèi)星同時(shí)搭載重型獵鷹入軌，同樣出故障，或許是湊巧，Gedmark說(shuō)，Astranis公司沒(méi)有看到任何跡象表明這兩起事件之間存在聯(lián)系。獵鷹重型任務(wù)中的第三顆通信衛(wèi)星是總部位于華盛頓的重力空間公司（Gravity Space）的一顆較小的立方體衛(wèi)星，它的首席執(zhí)行官馬克-湯普森（Mark Thompson）說(shuō)，這顆衛(wèi)星已經(jīng)通過(guò)了所有健康檢查，正準(zhǔn)備在未來(lái)幾周內(nèi)投入使用。

一點(diǎn)小感慨

1.低等級(jí)器件使用的討論：

航天不易就是因?yàn)楹教焓〉某杀咎?，我們一直在?qiáng)調(diào)這些，雖然目前商業(yè)航天普遍提出了工業(yè)級(jí)器件上天的訴求，因?yàn)閯?dòng)輒上萬(wàn)的元器件對(duì)于初創(chuàng)公司或者以盈利為目的的公司太貴了，便宜的工業(yè)級(jí)器件似乎成了商業(yè)航天的救命稻草。

我個(gè)人覺(jué)得沒(méi)有問(wèn)題，這是降成本的最根本路徑，面向商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的商業(yè)航天任務(wù)，不同于以往的“保任務(wù)完成”的思路，而是“保賺錢”。但是我反對(duì)的是過(guò)激的狀態(tài)，比如某種“達(dá)克效應(yīng)”，覺(jué)得傳統(tǒng)航天用宇航級(jí)器件不可理喻，必須用商業(yè)化器件，而且覺(jué)得自己選擇不用論證，有些人聽說(shuō)很多商業(yè)航天公司都在說(shuō)使用商用器件，就覺(jué)得宇航級(jí)完全沒(méi)必要。我對(duì)此還是持排斥態(tài)度的，因?yàn)檫@個(gè)是一個(gè)原則的問(wèn)題，航天產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)和可靠性管理肯定是有必要的，使用環(huán)境不同，地面商用器件很多不考慮力、熱、輻照等發(fā)射和空間環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)的問(wèn)題，所以，不加任何驗(yàn)證的隨意使用很容易出問(wèn)題，我鼓勵(lì)商業(yè)航天使用低等級(jí)器件，但是是有邏輯的使用，就是我們需要有所分析，很多人覺(jué)得SpaceX就是用低等級(jí)器件來(lái)降低成本的，忘了在哪里看過(guò)一篇文章有這么一段描述：“很多讀者只看到了SpaceX說(shuō)不選用抗輻照器件，但是沒(méi)有看到NASA要求SpaceX做出嚴(yán)格的分析，包括影響、以及應(yīng)對(duì)方案，也沒(méi)有看到SpaceX不僅做了分析，還經(jīng)過(guò)了獨(dú)立的專家小組的審查并進(jìn)行了廣泛測(cè)試”。

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換句話說(shuō)，就是低等級(jí)器件可以用，但是要有分析、有論證，不是甩給我一句“我也不知道，但是人家都用”就完事了，很多廠家說(shuō)他們用了低等級(jí)器件，但是有幾家可以拿出詳細(xì)的測(cè)試數(shù)據(jù)？換句話說(shuō)，有幾家商業(yè)航天公司會(huì)告訴我們他們?cè)谲夠?yàn)證失敗的經(jīng)驗(yàn)？所以，我建議如果選用低等級(jí)器件，起碼做些基本的分析，哪些可以損失些可靠性來(lái)降低成本，哪些要保安全的同時(shí)做些備份一塊低等級(jí)試驗(yàn)板卡以備后續(xù)降成本使用，哪些根本就不能用（比如影響通信衛(wèi)星長(zhǎng)壽命，實(shí)時(shí)服務(wù)性能的關(guān)鍵芯片），如果都沒(méi)有分析，其實(shí)我作為一個(gè)“不太執(zhí)著”的航天人也不是太能接受。我記得有一個(gè)專家曾跟我說(shuō)過(guò)航天的墨菲定律，就是你最擔(dān)心的問(wèn)題或者存在僥幸沒(méi)有解決的問(wèn)題入軌后大概率會(huì)發(fā)生的。

切記，對(duì)于低等級(jí)器件，分析論證，綜合考慮客戶需求、成本、可靠性等，然后再選擇。

2. 再提點(diǎn)發(fā)展希望

最近發(fā)生的 Viasat-3 和 Astranis 故障，一方面惋惜，另一方面再提一些發(fā)展的希望。成本上能再降低一些，別動(dòng)輒幾十億的損失，保險(xiǎn)公司也不容易呀，然后希望技術(shù)再進(jìn)步一些，誰(shuí)還記得上個(gè)世紀(jì)有航天飛機(jī)的時(shí)候，那時(shí)候你可以把航天飛機(jī)送上去，把故障衛(wèi)星飛回來(lái)修理。這是宇航員戴爾-加德納（Dale Gardner）在 1984 年處理 Westar-6（低地球軌道）衛(wèi)星。

上圖所示，Westar 6 是一顆基于 HS-376 的衛(wèi)星，于 1984 年 2 月 3 日由 STS-41-B 發(fā)射升空，隨后投入使用，但衛(wèi)星上的近地點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)（ PAM）在接近地球同步軌道時(shí)發(fā)生故障，將其置于不適當(dāng)且無(wú)法使用的低地球軌道。1984 年 11 月 16 日，美國(guó)國(guó)家航空航天局的航天飛機(jī)執(zhí)行 STS-51-A 任務(wù)，將衛(wèi)星收回并帶回地球。

最后，再說(shuō)點(diǎn)自己的感受，就是面向航天技術(shù)商用及民用的大趨勢(shì)，絕對(duì)不是技術(shù)先進(jìn)為王，而是性價(jià)比為王，我們要利用先進(jìn)技術(shù)提升產(chǎn)品性能的同時(shí)，更要關(guān)注商用最需要的目標(biāo)，裁剪需求，當(dāng)然了，也要提防顛覆式的技術(shù)出現(xiàn)。