2018年9月13日,在空間科學(xué)學(xué)會(huì)舉辦的第三十一屆全國(guó)空間探測(cè)學(xué)術(shù)研討會(huì)上,中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心楊震研究員代表研究團(tuán)隊(duì)作了題為《一種通用星際中繼通信衛(wèi)星星座——A UNiversal Interplanetary COmmunication Network(UNICON)》的大會(huì)報(bào)告,介紹了一種在地球和火星之間的日心軌道上部署6顆衛(wèi)星組成激光中繼通信與導(dǎo)航衛(wèi)星星座,面向私有企業(yè)和中小國(guó)家用戶需求,為金星到小行星帶乃至木星軌道范圍內(nèi)各類深空飛行器提供無(wú)縫覆蓋的商業(yè)化測(cè)控通信導(dǎo)航服務(wù)的任務(wù)構(gòu)想和總體方案,該任務(wù)概念由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心原創(chuàng)提出,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
截至目前,人類已經(jīng)開展了200余次深空探索活動(dòng),逐漸認(rèn)識(shí)到深空探索的重大科學(xué)意義和深空資源開發(fā)的潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值。抵近太陽(yáng)探測(cè)、月球探測(cè)、火星探測(cè)、木星探測(cè)和太陽(yáng)系邊緣探測(cè)方興未艾;太陽(yáng)系小天體探測(cè)正在成為研究太陽(yáng)系起源、探索地外生命、拓展人類生存空間、儲(chǔ)備新的資源、激勵(lì)空間探索商業(yè)化的重要新興領(lǐng)域。太陽(yáng)系很多小天體沒(méi)有經(jīng)歷類似于地球等行星的各種后期演化改造事件,保持了太陽(yáng)系形成之初的最原始信息,是打開太陽(yáng)系形成之謎的鑰匙;部分小天體富含大量的稀有元素,可從中提煉出鎳、鈷、銠,鈀,鋨,銥等稀有金屬,還有鉑、金等貴金屬,是地球資源的重要補(bǔ)充。
深空經(jīng)濟(jì)存在著改變?nèi)蚪?jīng)濟(jì)格局和構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的潛力和可能性,近年來(lái),越來(lái)越多的中小國(guó)家和私人投資公司將目光聚焦到深空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,深空任務(wù)數(shù)量面臨爆發(fā)式增長(zhǎng),深空大航海時(shí)代即將到來(lái)。
當(dāng)前,深空測(cè)控通信導(dǎo)航等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)嚴(yán)重滯后,大型地面設(shè)施都掌握在少數(shù)大國(guó)手中,服務(wù)容量和性能有限,受政治因素影響,難以對(duì)中小國(guó)家和私人企業(yè)開放。
以吳季研究員為首的國(guó)家空間科學(xué)中心科研團(tuán)隊(duì)針對(duì)深空探索與資源開發(fā)面臨的測(cè)控通信導(dǎo)航服務(wù)瓶頸問(wèn)題,提出了一種商業(yè)化的解決方案,該方案具有高服務(wù)容量、大范圍連續(xù)覆蓋、支持微小型深空探測(cè)器和簡(jiǎn)單易用等特點(diǎn),可以在較短時(shí)間內(nèi)、以較低成本構(gòu)建起完整覆蓋月球、金星、火星、小行星帶至木星的深空測(cè)控通信導(dǎo)航基礎(chǔ)設(shè)施。該基礎(chǔ)設(shè)施面向中小國(guó)家和私人企業(yè)開放,提供設(shè)備+服務(wù)或者標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范+服務(wù)兩種商業(yè)模式,能夠同時(shí)支持?jǐn)?shù)十個(gè)中小型深空探索和資源開發(fā)任務(wù)的用戶,具有廣闊的應(yīng)用前景和較高的商業(yè)價(jià)值。
該任務(wù)概念和技術(shù)方案已申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專利,并即將在歐洲申請(qǐng)專利保護(hù),自公布以來(lái)已得到國(guó)內(nèi)外航天界和商業(yè)投資機(jī)構(gòu)、基金的廣泛關(guān)注。后續(xù),科研團(tuán)隊(duì)將抓緊細(xì)化技術(shù)方案和商業(yè)策劃,力爭(zhēng)早日啟動(dòng)建設(shè),為人類深空探索和資源開發(fā)提供助力。
(供稿:中科院復(fù)雜航天系統(tǒng)電子信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)
圖一:UNICON 項(xiàng)目概念圖
圖二:UNICON衛(wèi)星初步設(shè)計(jì)