[发明专利]在地球轨道中释放人造卫星的方法

说明书

本发明涉及一种将人造卫星释放到地球轨道中的方法，该方法包括：提供能够在轨道高度处移动并包括货物区域(12a)的轨道运输航天器(1)，将多个卫星(12)钩挂在所述货物区(12a)中，将所述轨道运输航天器容纳在被配置为到达轨道高度的空间发射器(100)中，当所述空间发射器(100)到达轨道高度时，通过向所述轨道运输航天器(1)施加分离推力，在轨道高度处释放所述轨道运输航天器(1)，从货物区域(12a)按顺序释放卫星(12)。每个卫星(12)从货物区域(12a)的释放发生在相应的预定方向上，且发生在轨道运输航天器(1)已经到达相应的预定位置时。

技术领域

本发明涉及一种将人造卫星释放到地球轨道中的方法，优选的，该人造卫星为小型卫星或纳米卫星。

背景技术

在过去的十年中，技术的发展已经导致消费设备的快速技术淘汰，并导致几年的技术周转时间。在这点上，移动电话领域可以被认为是一个示例。

相反，在人造空间卫星的领域中，考虑到人造卫星持续长时间的能力(在一些情况下超过15年)，技术的发展趋向于以慢得多的步伐前进。因此，进入这个空间领域的成本只能由政府机构和一些大公司承受，而只有政府机构和一些大公司能够承担开发人造卫星和将它们按顺序放置的巨大成本。

然而，研究中心和大学的科学研究需要产生了通过极小型卫星来使用空间的新尝试，该极小型卫星可以使用在自由市场上可获得的小型化电子技术以相对低的成本建造。

在这方面，从1999年开始，加州理工大学和斯坦福大学开始开发并提出了新卫星的标准，由于新卫星的特殊的立方体形状，称为“立方体卫星(Cubesat)”，尺寸为10x10x10cm。这种类型的卫星(其与小型卫星的常规定义相匹配，更具体地与纳米卫星的传统定义相匹配)是模块化卫星，允许容纳较大卫星的所有典型子系统，但是放弃了较大和更昂贵卫星的性能。

小型卫星和纳米卫星，特别是它们的立方体卫星格式的标准化版本，已经变得非常流行，并且最初主要由大学使用来允许学生和研究人员将部件和研究项目发送到太空。

然而，这种类型的卫星对于商业目的而言很快有价值，而且越来越多的私人公司意识到能够发射立方体卫星群以在地球上提供服务的价值，用这些卫星在轨道中的高数量(高达数百个样本)和这些卫星以编队或卫星群形式的飞行来减轻这些卫星固有的较低性能水平。

虽然在过去60年中已经发射了大约6,000个人造卫星，但是今天由私人资本支持的数百个新的私人公司正在建造并期望在接下来的5-10年中发射超过23,000个人造卫星。

立方体卫星如同任何其它具有空间运载器的高级卫星一样被运输进入太空。然而，它们的小型尺寸使得它们的专用发射是不经济的；为此，它们总是作为其它较大卫星的次级有效载荷而被放置在轨道中。发射器通常销售60至100百万美元，因此对于时常花费小于百万欧元的小型卫星来说，难以获得专用的发射资格。

因此，这些小型卫星的运营商已经以几十万美元的成本将小型卫星与较大卫星一起“搭载”到轨道中，接受了不能选择何时发射或者何时将它们释放到轨道中。这些决定是主卫星的唯一特权，为此支付了发射器的大部分成本。

通常在释放主卫星之后，几乎一致地释放立方体卫星，构成在太空中缓慢分散的云状物。

因此，立方体卫星释放需要数月才能分散，因为它们只能利用地球的重力场与太阳风的变化来改变在轨道中的位置及漂移直到到达期预期的位置。

可选地，通过国际空间站用基博(Kibo)模块和机械臂将立方体卫星放置在轨道内。使用机械臂使得运营商能够选择用于提取卫星的时间，并提供以不同的姿态和力量释放立方体卫星的能力。

从空间站，也可以使用由纳诺拉克斯(Nanoracks)公司操作的商业系统从国际空间站驱逐卫星，其方法类似于从运载器驱逐立方体卫星的一个应用。