无处不在的“天空之眼”

　　卫星一定是庞然大物？

　　答案是NO！在卫星的家族里，大卫星早已经不再占据霸主地位。2013年，全世界共成功发射208个航天器，其中1000千克以下的小卫星达146颗，甚至还有足球、咖啡杯般大小的卫星……

　　卫星技术一定是高精尖深不可测？

　　答案是NO！智能手机已经飞上了天，不是在宇航员的口袋里，而是在卫星的躯体里。

　　智能手机就是卫星“大脑”

　　当一张张图像传来，最终合成出一张清晰精美的地球照片时，你大概不会想到，这些照片，是由普通智能手机在天上拍出来的。

　　三个月前，美国国家航空航天局（NASA）将一颗咖啡杯大小的卫星发射上了天空。这颗名叫PhoneSat2.5的小卫星，搭载了从普通商场就可以买到的智能手机。

　　其实，把智能手机用作卫星，NASA并非“第一人”。早在去年，英国的萨里卫星技术公司就将他们研制的世界上第一款智能手机卫星STRaND-1，送上了位于地球上空750公里的太阳同步轨道。

　　30多年来，萨里卫星技术公司总裁马丁·斯维廷一直致力于研制小成本的卫星，智能手机卫星是他的新尝试。

　　“看看我们的智能手机，它的技术已经非常发达。”在接受新京报记者采访时，马丁说。“智能手机有摄像头，有GPS之类的定位装置，有计算机，有无线电，其实这就是卫星所有的东西。为什么不能将手机作为卫星的‘大脑’呢？”

　　来看看登陆火星的“好奇”号探测器的配置吧：BAE RAD750处理器、256MB内存、2GB的闪存，简直是上个世纪的配置。而智能手机在性能以及功能上足以秒杀前者。

　　在经过了大半年的研制之后，萨里公司终于成功地将智能手机送上太空。

　　STRaND-1质量为4.3kg，其有效载荷就是一台普通的智能手机——谷歌公司的Nexus One，价格仅为500美元。

　　同我们的手机一样，这款卫星手机也需要充电，它拥有两片30cm长的太阳能电池帆板，可让卫星在太空中长时间运行。此外，它还有一点辅助动力系统。

　　首颗手机卫星已运转一年

　　用手机来运行整颗卫星，是此前从没有人尝试过的领域。

　　在STRaND-1卫星内部，Nexus One没经过改造，而是完整地躺在里面，通过USB线与太阳能电池、推进器等设备联系起来。发射之前，为了测试普通手机能不能适应严酷的太空环境，工程师们让手机经受了各种极端考验：烤箱、冰箱、真空乃至高辐射环境……

　　“首先要测试的就是，智能手机能够在空中工作多久？”马丁说，卫星发射之前，没有人知道智能手机卫星的寿命有多长，“有人说一天，有人说一个月，但是现在，它已经工作了一年了，还在我们头上转呢。”

　　其次，是测试它的拍照功能。这颗卫星将利用手机自带的摄像头给地球和月亮拍照。

　　第三，是测试太空中能不能听到声音。电影《异形》中有一句台词，“在太空没有人能听到你的尖叫。”而这颗手机卫星就将验证这句话。当它在轨道上时，它会大声播放尖叫的声音，然后由手机自带的麦克风录下来。

　　卫星的操作也很简单。“手机上有无线电，所以我们就可以在地面上跟手机通话。”马丁说。当然，因为距离太远，不可能像在地面上两个手机那样打电话，而是要通过转换设备，然后向卫星发送拍照、转向等指令。

　　NASA甚至期望它的智能手机卫星有一天能登上月球，并用手机摄像头传回照片。

　　手机卫星组建“太空网吧”

　　智能手机卫星目前只是一个科研项目，但在马丁看来，它在未来大有用武之地。

　　“手机卫星的好处是给卫星‘瘦身’，卫星大脑变小了，其他的设备就可以放很多，执行更多的任务。”马丁说，最关键的是大大降低了成本。

　　相比起大卫星动辄几百万上千万的投入，智能手机成本只有数百美元，即使加上其他，只需用几千甚至几万美元就可以了。NASA的第一颗手机卫星，成本只有3500美元，就算加上发射费用，成本也不超过10万美元。

　　目前，手机小卫星具有两大应用功能：对地观测（已有摄像功能）和空间通信。“同时我们还想，可以把它们放在大卫星上，这样如果大卫星出了问题，就可以把小卫星放出来，检查一下出了什么问题。”马丁说。

　　此外，还可以由多颗手机小卫星组成“星座”或“编队”，共同承担通信、预警等任务，甚至可以在单轨道或多轨道平面上构建起应急卫星体系，甚至组成空间网络。

　　智能手机卫星可组成多种空间网络，既能摄像也能通信。由于目前手机卫星都有较强的WiFi、蓝牙等通信能力，完全可以承担空间网络内各颗卫星之间的信息传输任务。

　　目前，WiFi在开放式空间传输距离有限，但未来随着WiFi技术进一步发展，就可以利用智能手机卫星组成较大型空间局域网。例如采用10×10颗智能手机卫星，可以组成几十到几百平方公里的局域网。这种空间局域网在军用方面可以作为战场指挥、通信。民用方面也可以开发许多新用途。

　　如果以10颗到100颗小卫星组成一个空间网络，按每颗10万美元计算，总共花费也只是100万到1000万美元。这可谓最廉价的空间网络投资，却可以完成大卫星难以完成的重任。

　　“大卫星就像是大型计算机，而小卫星就像是笔记本、或者Ipad。”马丁说。

　　本版采写/新京报记者 高美

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　　小卫星大用途

　　小卫星出现以来，最开始多是用作科研，进行一些空间测试。但近年来，也在城市规划、环保等方面发挥了越来越多的实际作用。

　　当空气污染越来越引人担忧之际，小卫星也将加入到抗击污染的队伍中，它们可以监测污染物的来向。马丁对新京报记者说，中英正在筹备建立一个实验室，研制能更加准确监测大气污染的卫星。

　　在太空，如何清理垃圾也令各国头疼。小卫星在这方面可以大展拳脚。

　　马丁介绍说，明年他们将发射一颗科研小卫星，专门用于清理太空垃圾。“我们发射的小卫星上有‘手’，可以‘拽’住这些太空垃圾，令它们减速掉入大气层中烧毁。”马丁相信，这样的卫星目前只是科研测试，但商业前景巨大。未来会有很多卫星公司购买这样的卫星来清理太空垃圾。