國際空間科學(xué)小衛(wèi)星發(fā)展路線圖
定 價(jià):60 元
- 作者:[美] 羅賓·米蘭,[瑞士] 魯?shù)婪颉な┨└?等 著,郭世杰,許永建 譯,李靖 校
- 出版時(shí)間:2020/11/1
- ISBN:9787312050190
- 出 版 社:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社
- 中圖法分類:V474.1
- 頁碼:214
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《國際空間科學(xué)小衛(wèi)星發(fā)展路線圖》由國際空間研究委員會(huì)(COSPAR)負(fù)責(zé)制定,旨在通過利用小衛(wèi)星的創(chuàng)新和國際合作促進(jìn)空間科學(xué)前沿研究。全球小衛(wèi)星領(lǐng)域的快速發(fā)展使我們有機(jī)會(huì)利用小衛(wèi)星的發(fā)展形勢(shì)來實(shí)現(xiàn)科學(xué)進(jìn)步。具體而言,低成本發(fā)射機(jī)會(huì)正變得越來越多,商業(yè)硬件的普及也降低了空間科學(xué)小衛(wèi)星任務(wù)的成本。這反過來會(huì)提高小衛(wèi)星的發(fā)射頻率,鼓勵(lì)科學(xué)家提出更多創(chuàng)新性的小衛(wèi)星任務(wù)建議,并最終促成科學(xué)突破的實(shí)現(xiàn)。此外,新計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算方法正在改變數(shù)據(jù)的獲取、管理和處理的方式,而小衛(wèi)星所帶來的大量數(shù)據(jù)集客觀上要求科學(xué)數(shù)據(jù)分析采用新的范式。
《國際空間科學(xué)小衛(wèi)星發(fā)展路線圖》舉例說明了由小衛(wèi)星發(fā)展變革所帶來的長期科學(xué)愿景?紤]到制定路線圖的目的,文中的“小衛(wèi)星”并不十分嚴(yán)格地被定義為質(zhì)量不超過幾百千克的航天器,但是研制和發(fā)射這些航天器的過程比這一質(zhì)量限制指標(biāo)更加重要!秶H空間科學(xué)小衛(wèi)星發(fā)展路線圖》旨在鼓勵(lì)空間科學(xué)界充分利用小衛(wèi)星工業(yè)界的新發(fā)展形勢(shì)來增加衛(wèi)星任務(wù)發(fā)射頻率,并改變空間科學(xué)小衛(wèi)星的研制和管理方式。最后,《國際空間科學(xué)小衛(wèi)星發(fā)展路線圖》分別向空間科學(xué)界、航天工業(yè)界、各國航天局、航天政策制定者和國際空間研究委員會(huì)提出了一些建議。
2017年初,在國際空間研究委員會(huì)的支持下,由領(lǐng)軍科學(xué)家和工程師組成的小衛(wèi)星國際研究小組正式成立,開展一項(xiàng)為期兩年的研究來制定《國際空間科學(xué)小衛(wèi)星發(fā)展路線圖》(4S)!秶H空間科學(xué)小衛(wèi)星發(fā)展路線圖》定義“小衛(wèi)星”的質(zhì)量上限為幾百千克,但是作為(判定)指標(biāo),衛(wèi)星質(zhì)量的重要性低于研制和發(fā)射這些衛(wèi)星的過程。由于立方星(Cube Sats)在小衛(wèi)星發(fā)展變革中起到了關(guān)鍵作用,因此《國際空間科學(xué)小衛(wèi)星發(fā)展路線圖》也對(duì)立方星和利用立方星技術(shù)的小衛(wèi)星進(jìn)行了重點(diǎn)討論。立方星是小衛(wèi)星的一種,以10厘米見方為一個(gè)單位(一個(gè)單位稱為1U,兩個(gè)單位稱為2U,以此類推)。此外,《國際空間科學(xué)小衛(wèi)星發(fā)展路線圖》的研究受到兩份研究報(bào)告的啟發(fā):一是澤布臣等人于2016年發(fā)表在《今日空間研究》上的論文,二是美國科學(xué)工程和醫(yī)學(xué)院(NASEM)的一份戰(zhàn)略報(bào)告。
感謝郭世杰和許永建兩位譯者的努力,使得剛剛發(fā)布不久的《國際空間科學(xué)小衛(wèi)星發(fā)展路線圖》(以下簡稱《路線圖》)能以中文的形式和大家見面。盡管對(duì)空間科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域工作的大部分人而言,閱讀英文原文并沒有什么障礙,但是,仍然不如有一本自己母語的《路線圖》在手隨時(shí)可以參閱來得方便。
本書是國際空間研究委員會(huì)(COSPAR)為了應(yīng)對(duì)小衛(wèi)星、微衛(wèi)星和立方星的快速發(fā)展以及空間科學(xué)研究的需求,提出的一項(xiàng)戰(zhàn)略研究項(xiàng)目。項(xiàng)目由國際上相關(guān)領(lǐng)域的知名科學(xué)家組成的研究組領(lǐng)導(dǎo)和完成。戰(zhàn)略研究主要是通過組內(nèi)的電話/視頻會(huì)議、集中會(huì)議以及幾次擴(kuò)大的研討會(huì)等方式進(jìn)行,其中兩位共同主席做了大量的工作。
其實(shí)定義為“小衛(wèi)星”并不是因?yàn)樗。在航天技術(shù)發(fā)展初期,各國發(fā)射的衛(wèi)星都不大,但是它們不能被稱為現(xiàn)代意義上的小衛(wèi)星。我們這里定義的小衛(wèi)星是在20世紀(jì)80年代中期出現(xiàn)的,由英國薩瑞大學(xué)的馬丁·斯威廷(Martin Sweeting)教授發(fā)起,通過使用廉價(jià)的商用器件,成功地實(shí)現(xiàn)了低成本、多用途和搭載發(fā)射的小衛(wèi)星系列,改變了衛(wèi)星研制的商業(yè)生態(tài),極大地推動(dòng)了遙感、通信和科學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域的衛(wèi)星應(yīng)用。之后,由于電子技術(shù)集成化的發(fā)展,這種100kg以下的微小衛(wèi)星的質(zhì)量、體積進(jìn)一步縮小,直至形成了質(zhì)量在1kg左右、體積為10厘米見方(10cm×10cm×10cm)的標(biāo)準(zhǔn)化的立方星體系,其研制成本也逐漸降到100萬元人民幣以下。
然而這樣的微小衛(wèi)星甚至立方星,除了在大學(xué)里發(fā)揮了不可替代的教育實(shí)習(xí)作用以外,在其他方面的應(yīng)用還是十分有限的,特別是在空間研究方面。而對(duì)空間研究來說,由于都是政府項(xiàng)目,經(jīng)費(fèi)非常有限,利用廉價(jià)的微小衛(wèi)星甚至立方星就成為了非常吸引人的領(lǐng)域。因此,COSPAR開展這項(xiàng)戰(zhàn)略研究就適逢其時(shí)了。
盡管這項(xiàng)研究的目的是針對(duì)小衛(wèi)星的,但其覆蓋和涉及的相關(guān)領(lǐng)域并不少于其他大衛(wèi)星。因此,盡管研究團(tuán)隊(duì)盡了最大努力,仍然不可避免會(huì)有一些遺漏。當(dāng)然,如果讀者發(fā)現(xiàn)自己的想法并沒有被這個(gè)路線圖包括進(jìn)去,這自然是一件非常好的事情,甚至可能是獨(dú)一無二的創(chuàng)新方向。因此,不要被這個(gè)路線圖描繪的方向所限制。它也僅僅是為大家描述了一個(gè)一般性的框架,并為相關(guān)管理機(jī)構(gòu)提供了一個(gè)計(jì)劃和安排支持經(jīng)費(fèi)的參考基礎(chǔ)。相信在這個(gè)路線圖的牽引下,會(huì)有越來越多的小衛(wèi)星、立方星用于科學(xué)研究,推動(dòng)空間科學(xué)在新的維度上快速發(fā)展。
郭世杰,畢業(yè)于中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心,目前在中國科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心工作,空間光電與重大科研設(shè)施團(tuán)隊(duì)咨詢師。
許永建,畢業(yè)于北京外國語大學(xué),目前在中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心從事國際合作管理工作。國家一級(jí)翻譯、中國翻譯協(xié)會(huì)會(huì)員、中國科學(xué)院科技翻譯工作者協(xié)會(huì)會(huì)員。
李靖,中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心研究員,主要從事空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)衛(wèi)星工程管理工作。
中譯本序
譯者的話
前言
第1章 我們的小衛(wèi)星社區(qū)
1.1 小衛(wèi)星和立方星的歷史和現(xiàn)狀
1.2 小衛(wèi)星和立方星的科學(xué)潛力
第2章 小衛(wèi)星未來展望
2.1 小衛(wèi)星在地球科學(xué)和地球空間科學(xué)領(lǐng)域中的潛力
2.2 太陽系小衛(wèi)星集群探測(cè)
2.3 小衛(wèi)星合成孔徑望遠(yuǎn)鏡
2.4 星際任務(wù)
第3章 小衛(wèi)星未來發(fā)展的障礙和對(duì)策
3.1 資金
3.2 支持小衛(wèi)星發(fā)展的政策的作用
3.3 利用工業(yè)界發(fā)展
3.4 支持創(chuàng)新
3.5 合作
……
第4章 空間科學(xué)小衛(wèi)星發(fā)展建議
第5章 昨天和今天
Small Satellites for Space Science-A COSPAR Scientific Roadmap
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縮略語
參考文獻(xiàn)
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