[發明專利]用于加強光合作用的空中系統和方法

有效

• 申請號: 200980147000.1
• 申請日: 2009-11-23
• 公開（公告）號: CN102224079A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: R·萊內;P·帕羅
• 申請（專利權）人: 阿斯特里姆有限公司
• 主分類號: B64G1/42
• 分類號: B64G1/42;B64G1/44
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張濤;李家麟

技術領域

本發明涉及日光重傳衛星，以及使用這種類型的一個或多個衛星的應用。

盡管非排他性地，本發明更特別地旨在特別是在夜里借助日光照亮具有大面積——例如幾十平方公里——的地球的地理表面區域。

背景技術

已知的是安裝在衛星上的純日光反射器不能照亮地球的此類表面區域，除非使用具有面積非常大、由此假定質量和慣性非常大并且具有從中引出的所有（實現、成本、定位等）問題的反射器。作為例子，如果要照亮地球上的約一百平方公里的表面，則應毫無疑問地提供具有幾千平方米數量級的表面面積的反射器，如果將可獲得幾兆瓦的總功率的話。現在，具有此類表面面積的反射器（反射鏡）將不僅難以實現和放入軌道，而且具有如此的慣性使得可能的重新指向將要求強大的推進系統并將相當耗費時間。因此，將難以規律地執行重新指向，使得頻繁地修改要照亮的區域將幾乎是不可想象的。

此外，文獻US-5,019,768公開了一種用于從月球向地球傳送微波的系統，該系統使用被置于繞地球的軌道中并向地球發送回從月球接收到的輻射的微波反射器。此類反射衛星不能照亮地球的大表面區域。

發明內容

本發明旨在補救上述缺點。本發明涉及使得能夠向天體重傳日光的日光重傳衛星，特別地，具有照亮包括地球的此類天體的大表面區域的目的，其中此類區域能夠被容易地修改。

為此，根據本發明，所述日光重傳衛星在其包括至少一組以下機載構件方面是值得注意的：

—第一光學組件，其意圖用于收集日光，并且該第一光學組件的位置相對于所述重傳衛星的結構是固定的；

—在尺寸和慣性方面比所述第一光學組件小的第二光學組件，其意圖用于以比所收集的通量密度高的重傳通量密度來重傳由所述第一光學組件收集的光，并且能夠相對于重傳衛星的結構來修改該第二光學組件的取向，從而根據重傳哪些光來修改軸的方向；

—能遠程控制的裝置，其能夠調整所述第二光學組件的取向；以及

—光傳送裝置，其被形成為從所述第一光學組件向所述第二光學組件傳送由所述第一光學組件收集的任何光，而無論第二光學組件的取向如何。

因此，由于光收集功能（由所述第一光學組件實現）和光重傳功能（由所述第二光學組件實現）的分離，并且由于光被集中（下文將描述），所以可以不同地實現此類兩個光學組件，并且根據要達到的目的——即在大表面區域上重傳日光——的最佳特性能夠容易地修改此類區域，如下所述。

事實上：

—因為由于本發明第一光學組件僅僅是旨在收集日光，所以該第一光學組件應簡單地指向太陽且不被重新定向，對衛星的位置和取向的略不頻繁的修正就足夠了。因此，該第一光學組件可以用非常高的慣性和尺寸來實現，從而能夠收集大量的日光；以及

—因為由于本發明第二光學組件的唯一功能包括重傳所收集（并集中）的日光，所以該第二光學組件可以用比所述第一光學組件的尺寸和慣性低得多的尺寸和慣性來實現。這允許更容易地相對于衛星的主體修改其取向并提供能夠容易地并以低成本調整重傳的日光的取向的裝置。因此，可以容易地且快速地改變要照明的區域。

應注意的是，根據本發明的重傳衛星不對應于具有兩個光學組件的純中繼衛星。事實上，純中繼衛星（僅同樣地重新發送接收到的光）將需要相同尺寸的光學組件，而由于本發明，所收集的日光在被重傳之前被集中，使得能夠提供上述有利特性。

在特定實施例中，所述重傳衛星包括用于過濾所收集的光、使得第二光學組件僅在至少一個預定頻帶中重傳光的過濾裝置。優選地，從表面處理和從將適當的材料用于重傳衛星的以下元件中的至少一個來實現所述過濾裝置：第二光學組件和光傳送裝置。

此外，在特定實施例中，所述光傳送裝置包括以下裝置中的一個：

—潛望鏡；

—一組光學引導件；以及

—至少一個光纖。

本發明還涉及一種用于照亮天體、特別是地球的特定區域的方法。

為此，此類方法在以下方面是值得注意的：

—至少一個日光重傳衛星，諸如上述的日光重傳衛星，被設置在繞天體的軌道中；

—此類重傳衛星取向為使得所述重傳衛星的所述第一光學組件至少在重傳衛星在所述天體的給定區域之上行進時始終保持指向太陽，從而能夠在此類行進時收集日光；以及

—遠程地調整重傳衛星的所述第二光學組件的取向，使得該第二光學組件在重傳衛星在天體的將被照亮的區域之上行進時在所述區域上重傳所收集的日光。

本發明還涉及用于加強地球上的光合作用的空中系統。

根據本發明，所述空中系統包括：