[發明專利]衛星發射器和使用所述衛星發射器將衛星送入軌道的方法

在審

• 申請號: 201580083327.2
• 申請日: 2015-09-23
• 公開（公告）號: CN108290642A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 馬里亞諾·約瑟·洛佩斯-烏爾迪亞萊斯
• 申請（專利權）人: 埃羅2因菲尼提公司
• 主分類號: B64G1/00
• 分類號: B64G1/00;B64G5/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

一種衛星發射器，所述衛星發射器包括多個彼此可分離的級，至少一級包括至少一個發動機，并且所述級中的至少一級承載有效載荷，并且所述級被放置在另一級的旁邊或附近，使得所述運載火箭的寬度至少為其長度的三分之一。所述方法包括以下階段：a)用船上的氣球推升運載火箭；和b)點火運載火箭的發動機以將放置在運載火箭中的衛星送入軌道。

技術領域

本發明涉及一種衛星發射器并且涉及一種使用所述衛星發射器將衛星送入軌道的方法，特別是用于將微型衛星，即重量低于200kg(441磅)的衛星送入軌道的方法。

背景技術

使用常規運載火箭將微型衛星送入軌道的傳統方法成本很高。這些發射器不是為微型衛星設計的。為了使發射物有所值，微型衛星伴隨著更大的有效載荷作為次級有效載荷，這種方法類似于搭便車。通過這種方式，既不能選擇軌道高度和傾角，也不能選擇發射日期。即使發射本身作為次級有效載荷可能是經濟的，但這也意味著需要很長的等待時間來使衛星工作，在長時間的等待期間將團隊保持在一起的隱性成本以及被放置在次優軌道中的低效率，，迄今為止限制了納米和微型衛星的發展潛力。

作為次級有效載荷的發射也限制了可以包含在小型衛星中的部件，只有主衛星或主要衛星的保險商批準的部件才能飛行。

由于材料和電子器件的進步，如今，衛星的性能更多的是與其面積成正比，而不是其重量。可用能量與太陽能電池板面積成正比。通信增益與天線面積成正比。遙感望遠鏡的光學分辨率與反射鏡面積成正比。現代高強度重量比材料、分析方法和3D打印現在允許衛星設計人員構思大面積和低重量的系統，但它們不能裝入標準的次級有效載荷容器中，也不能裝入細長的空中或地面發射火箭的整流罩中。

只有從平流層氣球飛行的大氣層不再密集的高空，才能發射這種低密度高性能的小型衛星。

在19世紀下半葉的早期階段，科學家和工程師們使用平流層氣球作為承載高于99％大氣質量的宇宙射線和天文觀測設備的可靠平臺(參見Michael S.Smith和GregAllison在1999年6月28日至7月1日在諾福克的AIAA國際氣球技術大會的論文：“作為航空測試平臺的氣球的返回(The Return of the Balloon as an Aerospace TestPlatform)”)。

在一些情況下，用氣球放高的火箭甚至可以達到更高的高度。例如，包括使用固體推進劑火箭的四級運載的Farside項目；該發射體被氣球舉起到30km(100,000英尺)的高度，該發射體在此處通過氣球發射。(參見James L.Rand在1997年在圣安東尼奧在AIAA的“氣球輔助發射軌道的歷史透視(Balloon Assisted Launch to Orbit an HistoricalPerspective)”和William R.Corliss在1971年華盛頓特區美國宇航局歷史報告系列的“1958-1968年期間的美國宇航局探空火箭(NASA Sounding Rockets,1958-1968)”)。

在金星表面采樣返回(Venus Surface Sample Return)項目中，為了減小火箭的重量和尺寸以克服金星大氣層較密集部分，探索了使用氣球作為從金星表面舉起火箭的唯一可能的技術選擇。(參見Ted Sweetser等人在1999年8月在阿拉斯加AAS-AIAA會議上的論文：“金星表面采樣返回：重高壓挑戰(Venus Surface Sample Return：A Weighty High-Pressure Challenge)”)。