CubeSat Networked Communications Experiment Block 1 - MDA Nanosat Testbed Initiative 的一部分 - 使用小型低成本衛(wèi)星來演示在軌時(shí)納米衛(wèi)星之間的網(wǎng)絡(luò)無線電通信。

　　美國(guó)導(dǎo)彈防御局（MDA）將進(jìn)行為期 90 天的演示，任務(wù)延長(zhǎng)至一年，以確保兩顆立方體衛(wèi)星能夠正確導(dǎo)航、接收和發(fā)送信號(hào)到無線電和網(wǎng)絡(luò)并按預(yù)期運(yùn)行。

　　“這些衛(wèi)星將測(cè)試降低系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，例如高超音速和彈道跟蹤空間傳感器，”空間傳感器 MDA 主任 Walt Chai 說。“CNCE Block 1 任務(wù)將證明使用減小的尺寸、重量和功率來支持導(dǎo)彈防御通信架構(gòu)的先進(jìn)通信技術(shù)的可行性。”

　　MDA 正在開發(fā)高超音速和彈道跟蹤空間傳感器有效載荷。當(dāng)最終部署在低地球軌道衛(wèi)星上時(shí)，它將檢測(cè)和跟蹤高超音速和彈道導(dǎo)彈威脅，并為導(dǎo)彈防御系統(tǒng)和作戰(zhàn)人員提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

　　“導(dǎo)彈防御架構(gòu)將需要攔截器、傳感器和指揮控制系統(tǒng)之間的通信，以便在敵方導(dǎo)彈到達(dá)目標(biāo)之前快速識(shí)別、跟蹤和摧毀它們。立方體衛(wèi)星將使該機(jī)構(gòu)能夠快速且經(jīng)濟(jì)地展示這些能力，”Walt Chai 說。

　　CubeSat 任務(wù)具有靈活性，包括快速后續(xù)飛行，具有計(jì)劃中的增量技術(shù)改進(jìn)，與使用更大、更傳統(tǒng)的衛(wèi)星相比，總體成本效率更高。

　　“使用立方體衛(wèi)星以低成本進(jìn)入太空的能力對(duì)于未來導(dǎo)彈防御應(yīng)用的成熟技術(shù)至關(guān)重要，”MDA 創(chuàng)新、科學(xué)和技術(shù)局局長(zhǎng) Shari Feth 說。“對(duì)于 NTI 的努力，我們只需要一些小的東西就可以將技術(shù)實(shí)驗(yàn)帶到太空，以便在相關(guān)環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試并收集準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。CubeSats 是一個(gè)完美的平臺(tái)。”

　　立方體衛(wèi)星是被稱為納米衛(wèi)星的小型衛(wèi)星系統(tǒng)衛(wèi)星家族的一個(gè)子集。小型衛(wèi)星通常被認(rèn)為是重量小于 300 公斤（660 磅）的任何衛(wèi)星。在小型衛(wèi)星系列中，立方體衛(wèi)星由形狀、尺寸和重量等標(biāo)準(zhǔn)化特征定義。

　　標(biāo)準(zhǔn)的 CubeSat“單位”被稱為 1U。1U CubeSat 是一個(gè) 10 厘米的立方體，質(zhì)量可達(dá) 1.33-1.5 kg。立方體衛(wèi)星的尺寸通常從 1U 到不超過 27U。

　　Feth 說，通過遵守非常具體的 CubeSat 標(biāo)準(zhǔn)，可以降低任務(wù)成本：包括與將 CubeSat 運(yùn)輸?shù)教蘸筒渴鸬教障嚓P(guān)的成本。

　　大多數(shù)立方體衛(wèi)星是作為商業(yè)現(xiàn)貨產(chǎn)品生產(chǎn)的。這部分是由于 CubeSats 固有的標(biāo)準(zhǔn)化，使得大規(guī)模生產(chǎn)的組件和現(xiàn)成的部件對(duì)商業(yè)供應(yīng)商生產(chǎn)具有吸引力。

　　每顆衛(wèi)星的成本約為 130 萬美元，而傳統(tǒng)衛(wèi)星建設(shè)需要數(shù)億美元。根據(jù)快速創(chuàng)新基金合同，構(gòu)建了硬件，并集成了總線和有效載荷。

　　NTI MDA 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 Eric Cole 表示：“能夠利用商業(yè) CubeSat 技術(shù)的快速進(jìn)步以及商業(yè)小型發(fā)射提供商不斷增長(zhǎng)的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了前所未有的獨(dú)特測(cè)試能力。” “在相關(guān)空間環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試的能力使測(cè)試能夠達(dá)到更高的技術(shù)準(zhǔn)備水平，從而使技術(shù)過渡到操作系統(tǒng)的路徑更加可行。”

　　根據(jù) MDA 技術(shù)成熟首席工程師 Jeff Keller 的說法，通過 NTI 使技術(shù)成熟的主要優(yōu)勢(shì)是能夠?qū)?fù)雜的挑戰(zhàn)進(jìn)行分析。“這使我們能夠通過利用一系列分階段演示來有效平衡風(fēng)險(xiǎn)和成本。每個(gè)任務(wù)都利用從前一個(gè)任務(wù)中吸取的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，”他說。

　　總體結(jié)果是，CubeSats 的工程和開發(fā)成本低于高度定制化的小型衛(wèi)星。CubeSat 有效載荷也享有商業(yè) CubeSat 技術(shù)的成本優(yōu)勢(shì)，但它們往往更專門用于 CubeSat 用戶選擇的任務(wù)。

　　CubeSats 的商業(yè)應(yīng)用范圍從通信、遙感到環(huán)境應(yīng)用。Feth 說，對(duì)于 MDA 的 CNCE Block 1 實(shí)驗(yàn)，正在展示的通信技術(shù)可能會(huì)有商業(yè)應(yīng)用。

　　“我們利用該部門的小型企業(yè)創(chuàng)新研究和快速創(chuàng)新資助計(jì)劃來選擇最前沿的 CubeSat 供應(yīng)商，”MDA 技術(shù)成熟部門主管 Yazmin Carroll 說。供應(yīng)商提供航天器和有效載荷以滿足 NTI 任務(wù)需求，以支持關(guān)鍵導(dǎo)彈防御技術(shù)的成熟。“

　　MDA 和行業(yè)共同努力，以獨(dú)特的方式定義和定制質(zhì)量、安全和任務(wù)保證方法，以平衡風(fēng)險(xiǎn)和技術(shù)開發(fā)成本。Keller 說，MDA 和行業(yè)還共同努力調(diào)整行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和最佳實(shí)踐，以改進(jìn) CubeSat 技術(shù)開發(fā)工作。

　　作為與美國(guó)國(guó)防部太空測(cè)試計(jì)劃有效載荷共享安排的一部分，立方體衛(wèi)星通過維珍軌道公司的子公司 VOX Space LLC LauncherOne 火箭進(jìn)入太空。

　　參與 CNCE Block 1 CubeSat 開發(fā)和實(shí)驗(yàn)的其他機(jī)構(gòu)包括：美國(guó)國(guó)防部領(lǐng)導(dǎo)的移動(dòng) CubeSat 指揮和控制或 MC3、地面站網(wǎng)絡(luò)、空間動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室（任務(wù)集成商）、太空微型公司（有效載荷）和 Blue Canyon Technologies（航天器總線）。