巴基斯坦值得骄傲：深空任务成功的立方星极少

人从未比在太空行走时显得更为或更为伟大渺小

或更为伟大

小而全，小而美

5月10日，中国国家航天局向巴基斯坦交接嫦娥六号任务巴基斯坦立方星数据。

中巴联合研制的该卫星5月3日随嫦娥六号探测器从文昌发射升空，5月8日与嫦娥六号轨道器在环月轨道分离，随后成功拍摄第一幅影像。巴基斯坦立方星项目实现了“成功分离、获得遥测”的既定目标，取得圆满成功。

名为ICUBE-Q的这颗立方星，是巴基斯坦第一个深空任务。国际纳卫星数据库（Nanosat Database）称该卫星为3U立方星，但从卫星外形上看并非标准的3U构型。根据巴基斯坦空间技术研究所信息，ICUBE-Q质量约7公斤，设计寿命3个月，带有2个相机，采用X波段通信。

巴基斯坦值得骄傲，因为到过月球、火星轨道并成功执行任务的立方星极少。

▲巴基斯坦ICUBE-Q立方星（图源：ist）

立方星，是一种以10厘米见方立方体为基本构型单元、通常使用商业部件来制造的小卫星，具有体积小、密度大、研制快、成本低、发射灵活的特点。根据航天界对微小卫星的分级标准——小卫星（1000～100kg）、微卫星（100～10kg）、纳卫星（10～1kg）、皮卫星（1～0.1kg），立方星通常属于纳卫星到微卫星范畴。

1999年，立方星国际标准诞生。2003年，首批立方星升空。截至2024年1月，全球共发射了2323颗立方星，占有史以来发射到太空的人造物体总数的近14%——若不是因为SpaceX这些年来持续大规模发射个头较大的星链卫星，这一比例会更高。今天，立方星早已从诞生之初的教育、演示任务拓展到了遥感、通信、技术试验、科学研究等实质性应用领域，并且从近地轨道飞到了深空。

第一批执行深空任务的立方星叫MarCO。2018年的美国洞察号火星探测任务（Insight）中，两枚6U立方星万里迢迢飞到火星轨道，在洞察号进入、下降和着陆（EDL）火星阶段提供了中继通信支持。

2022年6月，阿尔忒弥斯计划（Artemis）首次飞行开始之前，一颗12U的立方星CAPSTONE乘电子号小火箭（Electron）率先升空，奔赴绕月的“近直线晕轨道”（NRHO），为美国重返月球工程中月球空间站的未来运行开展技术验证。这是立方星第一次作为单一主星执行深空探测任务。设计寿命10个月的CAPSTONE完成任务目标后仍在该轨道上飞行，继续开展试验。

到了阿尔忒弥斯1号任务，与NASA猎户座飞船一起飞向月球的立方星多达10颗。它们来自美国多家机构及意大利航天局和日本航天局，肩负月球、空间天气、地月空间辐射环境等科学研究和深空通信、等离子体推进、先进光学技术等新技术验证任务，还有一颗计划飞掠小行星。尽管最终仅有少数几颗成功部署并工作，立方星发展由此全面进入深空飞行新阶段。

▲MarCO开展地火数据中继（图源：NASA）

既然使用标准化、商业化模块，立方星的技术门槛似乎不高？非也。做一颗立方星不难，难的是能可靠工作并产生价值的高性能立方星。高精度的姿态测量与控制系统、高速数传系统、高性能推进系统等等，都是立方星开发难点。深空任务中的能源供应、远距离通信、轨道调整等特殊需求，更是需要立方星拥有极高的可靠性、先进的技术和创新的设计。

今天，除了地球轨道与月球火星任务，多国航天机构或商业公司还在筹划使用立方星探测地外行星卫星、近地小行星等目标。既要体积小又要性能高，既要便宜又要能够完成复杂任务——尽管面临种种挑战，以立方星任务为代表的低成本太空探索时代已经到来。

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