離子發動機、超低軌道探測衛星，日本想要幹什麼？

12月19日，日本版NASA——JAXA（日本宇航研究開發機構）最新披露：

就在幾天後（12月23日）預計發射超低軌道試驗衛星。

一旦成功，這將意味著率先打開全球超低軌道衛星市場的大門。

• 超低軌道到底有多低？

飛行軌道在180～250公里的高度。

我們知道，儘管100公里以上就屬於太空了，但依然存在稀薄空氣。所以，一般低軌道人造衛星的高度都在600～800公里，而日本的超低軌道衛星，將會比一般低軌道衛星多承受1000倍的大氣阻力。要是沒有持續高效的動力推進，很快就會墜入大氣層，變成人造流星。

• 問題來了，這種衛星靠什麼動力推進？

簡單來說，離子發動機。

這種發動機的工作原理是先將氣體電離，然後用電磁力將帶電離子加速後噴出，利用反作用力作為動力推進。

離子發動機一直各航天大國熱衷研發的熱門動力，被譽為未來宇航動力的主力，包括美國、中國、俄羅斯、歐盟、日本在內，都在不斷研發中。

日本此次發射這種超低軌道衛星，首要目的就是為了測試離子發動機的高效性和材料的耐用性。

• 即然知道了離子發動機的工作原理，問題又來了，離子發動機又靠什麼能源？

當然是太陽能。

乍一看這種衛星就是一個箱子，進入軌道展開後，卻像燕子一樣展開翅膀，展開太陽能電池板。

有趣的是，該衛星名字正好就叫Tsubame ，燕子之意)。

燕子一下子又變成了大鵬展翅，體積變成：2.5米×5.2米×0.9米。卻依然身輕如燕，只有400克。形成一個光伏發電的小陣列，可以提供推力10～28mN。

此外，它攜帶了一個輔助化學推進器，34公斤聯氨（N2H4）化學燃料。

整個衛星的設計製造，都是由日本三菱電機包圓了。設計使用壽命1年半。

• 問題問不完，最核心的問題：即然超低軌道衛星，又有大氣阻力，又要高效動力，為啥日本還要拚命三郎，想要搞成呢？

關鍵就在省錢。

要是衛星能在超低軌道飛行的話，因為距離地表近多了，就不需要搭配高性能、高價格的照相機和雷達，同樣也能夠達到地球探測衛星的能力。

要知道，同樣一個直徑30厘米的照相機，飛到600公里高度的地球近地軌道，只能夠拍到地表1米左右的物體；而飛到200公里的超低軌道，卻能夠看清楚不到50厘米的物體。

同樣的配置，因為飛行高度不同，探測能力卻差異很大。當然是低飛更省錢了。所以呢，超低軌道衛星就是專門為了小成本、小衛星設計開發的。

我曾反覆說過，未來太空產業的主流，一定是低成本、小型化、廣泛性。人家日本JAXA盯準的就是這塊巨型蛋糕。

• 最後一個問題，超低軌道衛星靠譜嗎？技術成熟嗎？

從關鍵部件——離子發動機角度衡量，

日本最著名的小行星探測器隼鳥號，早在2003年到2010年，整個任務期間，採用的就是離子發動機，人家著陸目標可是直徑只有500米的小行星表面，最後還能安全返回地球，被譽為迄今為止著陸目標最小天體的探測器。

時隔多年後，對於日本來說，離子發動機技術只會日臻完善，更加成熟。

再從超低軌道衛星本身來看，日本並非首創，歐洲航天局ESA是最早使用的，在260公里的高度飛行，用來探測地球重力。低價好用。因此，超低軌道衛星絕非一個概念，相反頗為可行。

最後呢，我們就剩關注了——發射時間：12月23日北京時間10:26～10:48；發射地點：日本九州種子島宇宙中心；運載火箭：日本主力火箭H-2A 202 F37。

到時看看，燕子在太空的飛行能力吧。