“小卫星”有“大作用”
时间：2022-07-11 来源： 作者： 点击次数：
立方体卫星
两颗卫星在地球上空数百公里的轨道上运行。每颗卫星都有半个面包那么大。它们用于测量光速电子的爆炸，光速电子有时会像雨滴一样进入大气层。2015年，当研究人员第一次将它们发射到太空时，他们只希望这些微型卫星能坚持3个月，然后就失败了。七年多过去了，他们仍然在传送有关电子爆发的变化和位置的信息。该小组已经发表了19篇论文，展示了价值120万美元的任务——“火鸟2”。
“火鸟2号”和类似任务的成功正在改变科学家研究空间天气的方式，这是一个与带电太阳粒子的活动及其对地球的影响有关的空间物理学领域。根据最近的一项研究，与美国宇航局的大规模任务相比，使用立方体卫星将获得更多奖励。33，354美元生产的出版物数量是前者的四倍多。“立方体卫星不是玩具。”这项研究的作者之一、西南研究所的太阳天体物理学家阿米尔卡斯皮(Amir Caspi)说，“立方体卫星是一种真正的科学载体，可以实现真正的科学。”
像预制房屋一样，立方体卫星也是模块化建造的。它的成本低是因为很多部件已经标准化了，这种轻型卫星可以和任务更大的火箭“共享”。由于成本低，研究人员可以冒更大的风险，使用廉价的消费电子产品，而不是专业零件。然而，许多科学家仍然认为它们只是学生玩的小玩意。
新罕布什尔大学的太阳物理学家Harlan Spence和他的同事们想要量化立方体卫星的科学价值。他们审查了“火鸟2号”和其他四个空间气象立方体卫星任务的科学成就。每个任务的成本在120万美元到130万美元之间，平均重量为3公斤。他们将CubeSat与美国宇航局的五颗更大的卫星进行了比较，这五颗卫星的成本在7200万美元至15亿美元之间，重量为数百或数千公斤。
正如预期的那样，自发射以来，大规模任务每年产生更多的科学出版物，33，354份近86份，而立方体卫星每年仅出版约两份。然而，研究人员在arXiv最近发表的预印本中报告说，当科学产出与任务成本相比较时，立方体卫星排在第一位。自发射以来，每花费100万美元，每年可以发表1.6篇论文，而大型任务每年仅发表0.4篇论文。预印本已于《太空天气杂志》收到。比如《火鸟2》每年花100万美元出版2.2本刊物。美国宇航局耗资6亿美元的范艾伦探测任务(VAP)也研究太空天气，每年每百万美元产生0.1份出版物。
研究人员还试图通过比较已发表期刊的影响因子和每种期刊发表的论文数量来计算已发表研究的水平。五次立方体卫星飞行任务的平均影响系数为3.8，而五次较大的飞行任务的平均影响系数为4。
作者认为cube卫星在空间天气预报中起着至关重要的作用，并具有高性价比的优点。太空天气可能会导致停电，干扰GPS系统，并使飞机上的人暴露在有害的辐射水平下。美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体物理学家Eftyhia Zesta表示，立方体卫星有助于研究人员准确定位辐射带中发生的电子活动的运动模式，就像气象站预测地球上的模式一样。
然而，哈佛-史密森天体物理中心的天体物理学家乔纳森麦克道尔说，立方体卫星有其科学局限性。“有许多调查需要大型旗舰卫星，而CubeSat无法解决这个问题。”
此外，只选择成功和多产的立方体卫星任务进行分析。Caspi承认，超过一半的CubeSat任务未能发射和传输可用数据，只有大约25%的任务产生了与研究中描述的相同的数据。Spence认为CubeSat仍有改进的空间。(李木子)
相关论文信息：
https://doi.org/10.1126/science.348.6231.172
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