搭乘SpaceX的重型獵鷹入軌的Arcturus也報出故障

2023年7月20日消息，美國一家通信衛(wèi)星制造商Astranis首顆衛(wèi)星在入軌一個多月后發(fā)生故障，無法按預計性能交付客戶開展業(yè)務服務，目前已經(jīng)完成了故障定位，但是拒絕提供詳細的信息，并表示預計2025年打一顆升級性能衛(wèi)星替代此衛(wèi)星。值得關注的是，這顆衛(wèi)星與最近爆出天線展開故障的高通量衛(wèi)星Viasat-3搭乘同一發(fā)火箭入軌---SpaceX的重型獵鷹，目前該運載發(fā)射的三顆衛(wèi)星中已經(jīng)有兩顆發(fā)生了故障。

此衛(wèi)星被稱為Arcturus，重約400 千克，設計壽命8年，比一般重達數(shù)噸的地球靜止軌道航天器小，適用于較小的區(qū)域覆蓋范圍。這是成立8年后Astranis制造并發(fā)射的第一顆衛(wèi)星，業(yè)務使用權出售給了總部位于阿拉斯加的電信公司Pacific Dataport Inc.， 5 月 24 日表示，在早期測試中的速度約為每秒 9 Gbps，預計將在 6 月中旬完成校準和健康檢查，以便衛(wèi)星能夠投入使用。

目前定位是兩個太陽能電池陣的SADA組件故障，導致帆板無法正常對日，所以能源供給不足，每天可以提供6-12小時的服務，無法實現(xiàn)全天候的通信服務。具體的技術細節(jié)沒有公開，并表示這不是公司制造的部分，也拒絕透露該部件的供應商和飛行歷史，該衛(wèi)星使用Ka波段提供7.5Gbps的容量。該公司表示，雖然無法為當?shù)靥峁┻B續(xù)的寬帶服務，但是還可以作為實驗平臺來用。

基于上述的問題，Astranis將對下一批次衛(wèi)星的軟硬件進行優(yōu)化，推遲下一批次四顆衛(wèi)星（Block 2）的發(fā)射，計劃2025年發(fā)射一顆性能更加強大的衛(wèi)星替代此次故障的Arcturus，同時，Astranis 表示希望在今年年底前用SpaceX的火箭發(fā)射一顆此前未公開的名為 UtilitySat 的航天器作為 Arcturus 的部分替代衛(wèi)星。Gedmark表示，UtilitySat配備了Ka、Ku、Q和V波段的轉(zhuǎn)發(fā)器，可滿足各種任務需求，全球客戶已在排隊等候，但它現(xiàn)在將專注于提供阿拉斯加上空的連接。

連接新聞

有意思的是，這顆星與ViaSat-3是同時搭載4月30日的SpaceX獵鷹運載火箭發(fā)射的，Viasat公司的ViaSat-3 Americas衛(wèi)星重達6400公斤，是重型獵鷹的主星，但由于其超大口徑網(wǎng)狀天線展開故障，導致任務失敗，涉及到的保險賠付金額達4.2億美金。

兩顆高軌通信衛(wèi)星同時搭載重型獵鷹入軌，同樣出故障，或許是湊巧，Gedmark說，Astranis公司沒有看到任何跡象表明這兩起事件之間存在聯(lián)系。獵鷹重型任務中的第三顆通信衛(wèi)星是總部位于華盛頓的重力空間公司（Gravity Space）的一顆較小的立方體衛(wèi)星，它的首席執(zhí)行官馬克-湯普森（Mark Thompson）說，這顆衛(wèi)星已經(jīng)通過了所有健康檢查，正準備在未來幾周內(nèi)投入使用。

一點小感慨

1.低等級器件使用的討論：

航天不易就是因為航天失敗的成本太高，我們一直在強調(diào)這些，雖然目前商業(yè)航天普遍提出了工業(yè)級器件上天的訴求，因為動輒上萬的元器件對于初創(chuàng)公司或者以盈利為目的的公司太貴了，便宜的工業(yè)級器件似乎成了商業(yè)航天的救命稻草。

我個人覺得沒有問題，這是降成本的最根本路徑，面向商業(yè)化運營的商業(yè)航天任務，不同于以往的“保任務完成”的思路，而是“保賺錢”。但是我反對的是過激的狀態(tài)，比如某種“達克效應”，覺得傳統(tǒng)航天用宇航級器件不可理喻，必須用商業(yè)化器件，而且覺得自己選擇不用論證，有些人聽說很多商業(yè)航天公司都在說使用商用器件，就覺得宇航級完全沒必要。我對此還是持排斥態(tài)度的，因為這個是一個原則的問題，航天產(chǎn)品的環(huán)境適應性設計和可靠性管理肯定是有必要的，使用環(huán)境不同，地面商用器件很多不考慮力、熱、輻照等發(fā)射和空間環(huán)境適應性設計的問題，所以，不加任何驗證的隨意使用很容易出問題，我鼓勵商業(yè)航天使用低等級器件，但是是有邏輯的使用，就是我們需要有所分析，很多人覺得SpaceX就是用低等級器件來降低成本的，忘了在哪里看過一篇文章有這么一段描述：“很多讀者只看到了SpaceX說不選用抗輻照器件，但是沒有看到NASA要求SpaceX做出嚴格的分析，包括影響、以及應對方案，也沒有看到SpaceX不僅做了分析，還經(jīng)過了獨立的專家小組的審查并進行了廣泛測試”。

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換句話說，就是低等級器件可以用，但是要有分析、有論證，不是甩給我一句“我也不知道，但是人家都用”就完事了，很多廠家說他們用了低等級器件，但是有幾家可以拿出詳細的測試數(shù)據(jù)？換句話說，有幾家商業(yè)航天公司會告訴我們他們在軌驗證失敗的經(jīng)驗？所以，我建議如果選用低等級器件，起碼做些基本的分析，哪些可以損失些可靠性來降低成本，哪些要保安全的同時做些備份一塊低等級試驗板卡以備后續(xù)降成本使用，哪些根本就不能用（比如影響通信衛(wèi)星長壽命，實時服務性能的關鍵芯片），如果都沒有分析，其實我作為一個“不太執(zhí)著”的航天人也不是太能接受。我記得有一個專家曾跟我說過航天的墨菲定律，就是你最擔心的問題或者存在僥幸沒有解決的問題入軌后大概率會發(fā)生的。

切記，對于低等級器件，分析論證，綜合考慮客戶需求、成本、可靠性等，然后再選擇。

2. 再提點發(fā)展希望

最近發(fā)生的 Viasat-3 和 Astranis 故障，一方面惋惜，另一方面再提一些發(fā)展的希望。成本上能再降低一些，別動輒幾十億的損失，保險公司也不容易呀，然后希望技術再進步一些，誰還記得上個世紀有航天飛機的時候，那時候你可以把航天飛機送上去，把故障衛(wèi)星飛回來修理。這是宇航員戴爾-加德納（Dale Gardner）在 1984 年處理 Westar-6（低地球軌道）衛(wèi)星。

上圖所示，Westar 6 是一顆基于 HS-376 的衛(wèi)星，于 1984 年 2 月 3 日由 STS-41-B 發(fā)射升空，隨后投入使用，但衛(wèi)星上的近地點發(fā)動機（ PAM）在接近地球同步軌道時發(fā)生故障，將其置于不適當且無法使用的低地球軌道。1984 年 11 月 16 日，美國國家航空航天局的航天飛機執(zhí)行 STS-51-A 任務，將衛(wèi)星收回并帶回地球。

最后，再說點自己的感受，就是面向航天技術商用及民用的大趨勢，絕對不是技術先進為王，而是性價比為王，我們要利用先進技術提升產(chǎn)品性能的同時，更要關注商用最需要的目標，裁剪需求，當然了，也要提防顛覆式的技術出現(xiàn)。