英国发射手机卫星

时间:2022-10-05 06:56:01

英国发射手机卫星

去年曾经流行过一个关于手机的段子:“你的手机比1969年美航宇局的所有运算能力加在一起都多,但是美航宇局把人类发射上了月球,而你却在发射小鸟来炸猪。”

这还不算完,在芬兰、德国、加拿大、澳大利亚联合摄制的黑色喜剧片《钢铁苍穹》中,重返月球的美国航天员被纳粹俘获,航天员詹姆斯。华盛顿携带的手机落人纳粹疯子科学家里切特手中。里切特发现这个小小的机器拥有强大运算能力,能让他研制多年的宇宙战舰运行起来。于是纳粹高层决定派遣突击队回地球,去搞更多的手机回来。

诸位一定不要对上文的事情一笑而过,因为就在此时此刻,在地球上方800千米高的轨道上,一颗英国制造的微小卫星STRaND-1正在以商用智能手机为核心运行着。这颗卫星2013年2月25日从印度发射的,它的核心是一部谷歌公司研发、台湾HTC公司制造的Nexus One智能手机,国内几乎所有的电商网站都有销售,价钱大概1600元。

这颗卫星是英国萨瑞公司研制的。这家著名的公司开创了世界航天的一个新纪元——小卫星,多年来一直在研究制造多种类型、多种用途的小卫星。具体到STRaN D-1,它的名字是“萨瑞培训、研究和纳卫星演示”的缩写。它不是什么正式的工程项目,而是公司技术人员在业务之余玩票的结果。

之所以选中Nexus One手机,是因为它所采用的安卓系统是一种用户友好的操作系统,而且Nexus One价钱很便宜,也很容易买到。

而且,STRaND-1并不是把Nexus One的CPU拆下来放到卫星里,而是和《钢铁苍穹》一样,把整部手机装进卫星,捆在一块板上。

这颗卫星的质量大约是4.27千克。发射之初,它依靠标准的计算机系统运行,然后将转为使用基于Linux操作系统的高速处理器。一旦在轨测试完成、卫星的性能令人满意,就将把卫星的控制权移交给Nexus One。

STRaN D-1基于流行的“立方星”设计,体积是3个标准单元(3个10厘米×10厘米×10厘米),大小大概相当于一个家用烤面包机。工程师们在这颗微小的卫星内部装上了脉冲等离子体推进器和实验性的水-酒精推进系统,这些系统都是第一次用于纳卫星,其在STRaND-1的用途是在任务结束后将其移出轨道。

由于是玩票,所以萨瑞大学的工程师们从2011年起用闲暇时间启动了这项工作。2012年底卫星进入总装阶段,技师们仅用3个月就把这颗卫星组装完成了。

手机进入太空并不是新生事物。在此之前,智能电话已经在国际空间站内进行了太空飞行,2006年和2008年,日本已经在两颗“立方星”中试飞了来自个人数字助理的计算机。但STRaND-1比上述试验走得更远,是第一颗真正意义上的手机卫星。Nexus One内装的安卓操作系统将接管卫星的绝大多数控制功能。譬如负责运行一些应用程序,用摄像头对地成像,最主要的,是用它的CPU来控制和操作卫星本身。不但如此,人们还可以从地面远程更新手机上的应用程序。

地面上制造的手机,能经受住宇宙中的强烈辐射环境和剧烈冷热交替环境吗?把一部普通手机送上太空,它会不会罢工?为此,萨瑞公司在地面进行了一些环境试验,认为这台价值1000多元的触屏手机可以在太空正常工作,而且工程师们为手机加装了抗辐射防护罩。一般来说,电池如果被置入太低的温度中就不能工作了。为此,星上设置了一个监视程序,如果手机电池的温度太低,就启动特定的程序为它加热。

萨瑞大学负责该项目的首席工程师克里斯·布里奇斯说:“此前还没有智能手机被装在卫星里发射,而且我们的试验更为彻底,其目标是把手机置于烤箱般的高温和冰箱般的低温,以及太空的真空、辐射环境下。我们曾想给这手机提供更好的工作环境,但如果不冒一些风险,就无法实现真正的设计进步,无法促进创新。”

这台手机被固定在卫星内部的一个安装板上,触屏向上、摄像头向下。在安装板上还为摄像头开了一个孔,用于对地观测。萨瑞大学的工程师们还声称,STRaN D-1是第一个采用3D打印零件飞入太空的航天器。

手机上所装的应用程序将协助控制卫星、采集科学数据和推进对太空探索的兴趣。这些应用程序是在2012年通过Facebook网站的一项竞赛选的,其中包括:

(1)“太空尖叫”,由剑桥大学空间飞行中心开发,将充分利用手机的扬声器来测试“太空中没有人能听到你尖叫”的原理。这是1979年电影《外星人》中的著名台词。该应用程序将在太空中播放有最佳尖叫声的视频,然后通过手机本身的麦克风将其录制下来。

(2)iTesa,用来记录手机在轨期间的磁场数据。这些数据将作为进一步科学研究的先导,例如探测阿尔文波,这是高层大气中的一种磁力振荡波。此应用程序将为其原理提供依据。

(3)STRaND数据应用程序,在手机的显示屏上显示卫星遥测数据,然后用另一个星上相机拍摄下来。这将使新的图形化遥测手段得以实现,体现了趋势。

(4)“360”应用程序,利用手机的摄像头获取图像,然后利用星上的技术来确定STRaND-1的位置。公众也可以通过网站来申请属于他们自己的、独特的卫星对地观测图像,网站上将通过地图来显示他们所拍摄的图像位于哪里。

萨瑞公司也向谷歌公司通报了这颗卫星的详情,谷歌公司认为这是个很酷的主意。

美航宇局也在研制类似的卫星,名为PhoneSat,计划于2013年春发射。此项目包括3颗卫星,都采用安卓操作系统,将搭载于轨道科学公司“心宿二”火箭的首次发射升空。

最后说一下,萨瑞公司购买这部Nexus One的时候。花了350英镑,比在中国贵多了。

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