重量超過9噸，展開比商用客機還大！世界最大通信衛星內部的技術
2023-08-07 12:02:53 EETOP上周，EchoStar 旗下休斯公司（Hughes Network Systems）將其Jupiter 3號衛星（又稱 EchoStar XXIV）送入地球同步軌道，目標是將互聯網覆蓋范圍擴展到陸基傳輸以外。這顆巨大的休斯衛星使用了 SpaceX 的獵鷹重型火箭平臺，旨在改善農村地區的網絡連接，其方法與 SpaceX 的 StarLink 類似。
圖為Jupiter 3 號衛星被送往卡納維拉爾角之前的樣子，折疊后大小與一輛校車差不多，展開后比一架商用客機還要大。圖片由休斯公司提供
Jupiter 3 號衛星重達 2 萬多磅（超過9噸），是迄今為止發射的最大商業衛星之一。雖然這樣的重量需要最大的推進力才能發射，但Jupiter 3 號的尺寸對于衛星達到預期性能是必要的。
在飛往地球同步軌道的途中，這顆最重的商業衛星憑借其獨特的設計提供了前所未有的覆蓋范圍。
本文將詳細介紹這顆校車大小的衛星內部的技術，讓讀者了解設計和發射Jupiter 3 號衛星所付出的工程努力。
多波束連接
休斯公司設計的 " Jupiter 3 號 "可為用戶提供超過 500 Gbps 的容量，單個速度可達 100 Mbps。為了達到這些指標（而且還是從太空），該飛行器本身具有一些設計特點，使其在其他天基連接衛星中獨樹一幟。
該飛船最令人印象深刻的工程壯舉可能是為Jupiter 3 號提供充足電力的 14 塊太陽能電池板。在發射過程中，電池板折疊起來，以減小有效載荷的整體尺寸。然而，進入軌道后，這些電池板使飛船的總長度達到了 127 英尺（38.7米）。
Jupiter 3 號衛星的太陽能電池陣列已展開，它使用該陣列和基于反射器的天線從地球同步軌道向地球表面供電和傳輸數據。
為了與地面站進行通信，Jupiter 3 衛星在Ka、Q 和 V 頻段運行。這些頻段通過 300 個獨特的“點波束”將數據發送到地面，這些波束覆蓋了廣闊的區域，而不會遇到容量問題。基于反射器的天線產生這些波束以提高方向性——這是天基通信的另一個重要指標。
天空中的新星座
在完全進入距地球表面 22,000 英里(約35405公里)的地球同步軌道并完成啟動測試后，Jupiter 3 號衛星將正式加入休斯星座，開始為北美和南美的客戶提供服務。
該衛星將使用 Ka 波段和 V 波段向消費者和網關設備發送信息，并使用 Q 波段從連接的網關接收信息。在通過 SpaceX 獵鷹重型火箭首次發射后，機載推進器將對衛星進行必要的精確定位。
地面網關可與木星衛星星座一起使用，向衛星傳輸信息。圖片由休斯提供
太空探索技術公司（SpaceX）是衛星互聯網 StarLink 平臺的幕后公司，幫助潛在競爭對手發射衛星似乎有悖常理。不過，SpaceX 和休斯公司都占據著各自的空間領域，這使它們在獨特的應用領域大有用武之地。StarLink 衛星星座位于低地軌道，而Jupiter 3 號則位于地球同步軌道。這種軌道高度上的差異（1,200 英里對 22,000 英里）創造了一種無需切換的恒定無線鏈路，但代價是更高的延遲。因此，高速衛星互聯網的競爭可能是各組織之間的合作努力。
隨時隨地連接
雖然現在稱Jupiter 3 號任務成功還為時過早，但目前的結果表明，發射到目前為止正在按計劃進行。在完成部署并連接第一批客戶后，分析師可以更好地將衛星的性能與其他星座進行比較。
消費者并不是唯一應該慶祝這款產品成功推出的人；這顆地球同步寬覆蓋衛星為設計人員提供了針對新興應用的新連接方法，例如用于農業或氣候科學的分布式傳感器網絡。
來源：EETOP編譯自allaboutcircuits
