立方星 CubeSat
一顆衛星可以只有紙巾盒那麼大嗎?1U 立方星邊長約 10 釐米,標準零件像積木一樣組合,讓學生團隊也有機會把自己的實驗送上太空。

一個約十釐米見方的小立方體,真的能成為衛星嗎?立方星(CubeSat)證明了可以。
它是一類遵循統一尺寸和介面標準的小型航天器。最基本的 1U 單元橫截面約為 10 釐米見方,早期標準質量約為 1.33 千克,後續規範已有調整。小小空間裡可以裝入電池、計算機、通訊裝置和小型儀器,完成真正的太空任務。

從大學課堂走出的標準
1999 年,加州州立理工大學的 Puig-Suari 教授與斯坦福大學的 Twiggs 教授共同提出這套標準,最初是為了讓學生能在有限的時間和預算內完成衛星專案。
統一尺寸和介面帶來了一個關鍵好處:火箭和釋放器可以提前知道衛星的外形和安裝方式。立方星於是能以“拼車”方式和主衛星一起發射,降低進入太空的門檻。

小立方,大用途
教學之外,立方星也用於對地觀測、物聯網通訊、科學實驗和新技術驗證。基本單元還能組合成 2U、3U、6U 等更大規格,就像用同一種模組拼出不同尺寸的裝置。
小並不意味著簡單。立方星同樣要面對真空、輻射和劇烈溫差,還必須在極小的電力和通訊預算中完成任務。
飛向深空
2018 年 5 月,NASA 的兩顆 6U 立方星 MarCO-A 與 MarCO-B 隨“洞察號”探測器飛往火星。在洞察號著陸階段,它們把收到的訊號轉發回地球,成為首批前往深空的立方星。
它們並不是洞察號成功著陸所必需的裝置,而是一次“如果小衛星也去火星,能做什麼”的技術演示。這次任務證明,立方星也可以在地球軌道之外承擔有價值的角色。

立方星會掉下來嗎
會。許多立方星運行在低地球軌道,那裡仍有非常稀薄的大氣。長期阻力會讓軌道慢慢降低,最後再入大氣層並大多燒蝕。它能在軌多久,與初始軌道高度、外形和太陽活動等因素有關。
“U”是 Unit(單元)的縮寫,1U 就是一個標準單元。首批立方星於 2003 年發射升空。它最深遠的影響之一,是讓大學也能造衛星,並讓學生在真實任務中學習航天工程。


