艦隊空間開發(fā)新一代3D打印衛(wèi)星，萬物互聯(lián)的時代即將到來

導讀：3D打印在衛(wèi)星尤其是小衛(wèi)星方面的應用越來越深化，而衛(wèi)星小型化已然成為一種行業(yè)趨勢。未來，小衛(wèi)星將在空天領域發(fā)揮出越來越重要的作用，并會向?qū)嵱没�、業(yè)務化發(fā)展，同時也會進一步提升通信、對地觀測、空間科學、技術試驗等領域的應用能力。

南極熊獲悉，澳大利亞衛(wèi)星開發(fā)商艦隊空間（Fleet Space）公司近日透露，它們未來計劃在12個月內(nèi)推出一款名為Alpha的小型衛(wèi)星，更值得注意的是，它是完全由3D打印制作完成的。

Fleet Space聲稱Alpha將會是世界上第一顆完全3D打印的衛(wèi)星，衛(wèi)星將裝配上先進的波束成形技術和專利天線，以實現(xiàn)在更寬廣的空間內(nèi)釋放速度更快、范圍更廣的信號連接。

艦隊空間的首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人Flavia Tata Nardini說："艦隊空間的愿景是，每個人，每個地方，都能獲得無限的連接，無論他們在全球的哪個地方，在城市，在偏遠地區(qū)，在陸地或在海洋中航行。我們最近的B輪投資使我們有能力通過開始一項大膽的新戰(zhàn)略來實現(xiàn)這一愿景。“

△3D打印的阿爾法小衛(wèi)星。照片來自艦隊空間。

以無限連接為目標

艦隊空間公司在空間技術領域此前就已創(chuàng)下了諸多記錄，該公司早在2018年就向低地球軌道（LEO）發(fā)射了澳大利亞首批四顆商業(yè)納米衛(wèi)星，即其Proxima 1和2以及Centauri 1和2衛(wèi)星。此后，該公司繼續(xù)開展半人馬座計劃的工作，并在今年早些時候發(fā)射了其第五和第六顆衛(wèi)星。

上個月，該公司獲得了2640萬美元的B輪融資，以加強其提供全球衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)（IoT）連接的使命。在宣布融資時，艦隊空間的估值為1.26億美元，并得到Artesian Venture Partners、Blackbird Ventures、Grok Ventures和Horizons Ventures等公司的支持。

艦隊空間公司在先進制造業(yè)中同樣創(chuàng)下了多項首次，包括世界首創(chuàng)的用于小型衛(wèi)星的金屬3D打印貼片天線，使得每公斤航天器的吞吐量提高了10倍�，F(xiàn)在，該公司正在將其專業(yè)知識和新資本用于創(chuàng)造新一代的小型衛(wèi)星，以提高連接能力。

納爾迪尼說："我們故事的這一新篇章是由開發(fā)一個名為阿爾法的新衛(wèi)星星座引領的，該星座將與我們現(xiàn)有的半人馬座星座協(xié)調(diào)工作。阿爾法的開發(fā)代表了衛(wèi)星制造技術向前邁出的一大步，也是國際上首次完全通過3D打印技術創(chuàng)建衛(wèi)星。通過將空間技術的創(chuàng)新、部署和服務結合起來，清楚地表明我們有意成為國際空間技術的全球領導者，并支持澳大利亞領導這一關鍵領域的雄心�！�

阿爾法星座計劃

艦隊空間計劃將新阿爾法的重要性與現(xiàn)有的半人馬座衛(wèi)星并列，后者是世界上最先進的空間通信系統(tǒng)之一。該公司計劃利用其不積累的小型衛(wèi)星星座的開發(fā)經(jīng)驗來完善阿爾法，并尋求進一步擴大其覆蓋范圍。該公司還希望提他們的衛(wèi)星供低至亞秒級的延遲，以提供一種具有成本效益的手段，更迅速地在更多地點提供前所未有的連接。

據(jù)Fleet Space稱，Alpha將代表世界上第一顆完全3D打印的衛(wèi)星。這款衛(wèi)星將配備他們公司先進的數(shù)字波束成形技術，該技術具有多個3D打印的全金屬天線陣列和數(shù)字信號處理能力。

數(shù)字波束成形技術在點對點衛(wèi)星通信中產(chǎn)生大量高度定向的低干擾波束，以大幅提高客戶物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的吞吐量，從而一次為更多的客戶終端提供服務。這一過程提供了高頻譜效率，通過增強的頻率重用、更快的數(shù)據(jù)速率和更穩(wěn)健的鏈接提高了服務質(zhì)量。

波束成形技術將被集成到LEO Alpha中，它的體積不超過半平方米，是Fleet Space公司聲稱的另一個 "世界第一"。

阿爾法衛(wèi)星將有多達64個金屬3D打印貼片天線，而艦隊空間的最新衛(wèi)星半人馬座4號上只有4個，這意味著性能增加了16倍，而重量只有4倍。

阿爾法衛(wèi)星預計將在12個月內(nèi)完成發(fā)射，它代表著艦隊空間公司在擴大其研發(fā)部門范圍時的根本轉變。阿爾法衛(wèi)星將增加艦隊空間的低地軌道小衛(wèi)星網(wǎng)絡，它的目標是將該網(wǎng)絡擴大到140個衛(wèi)星群。

△低地球軌道上的阿爾法小衛(wèi)星的效果圖。圖片來自艦隊空間。

澳大利亞空間技術的發(fā)展

Fleet Space公司表示，最近獲得的B輪融資標志著對澳大利亞蓬勃發(fā)展的航天工業(yè)的堅定承諾，并將創(chuàng)造70個新的就業(yè)機會，其中許多將是科學、技術和工程職位。

在宣布這一消息時，創(chuàng)新和技能部長大衛(wèi)-皮索尼議員說："艦隊空間技術公司的發(fā)展和本輪融資的成功完成，是對澳大利亞和南澳大利亞州空間工業(yè)部門持續(xù)發(fā)展的重要肯定。通過支持艦隊，馬歇爾自由黨政府正在支持在南澳大利亞創(chuàng)造高技能的就業(yè)機會，并為澳大利亞航天局的既定目標規(guī)劃一條軌跡，即到2030年建立一個120億英鎊的產(chǎn)業(yè)。"

除了Fleet，澳大利亞太空領域的其他參與者最近也有一些關于增材制造的發(fā)展。早在2018年，澳大利亞聯(lián)邦科學與工業(yè)研究組織（CSIRO）就強調(diào)了3D打印對于該國太空領域發(fā)展的重要性，以及它在實現(xiàn) "太空2.0 "方面可能發(fā)揮的作用。

從那時起，位于墨爾本的金屬3D打印機制造商Titomic與澳大利亞航天公司Gilmour Space Technologies合作，為Gilmour的運載火箭3D打印高性能火箭和空間部件。最近，Titomic與按需生產(chǎn)供應商Romar Engineering合作，獲得了810萬澳元的撥款，這兩家公司將分別用于生產(chǎn)衛(wèi)星部件以及未來太空任務的流體和運動控制系統(tǒng)，并將其商業(yè)化。

同時，悉尼科技大學（UTS）的ProtoSpace最近與Nano Dimension開展了一個試點項目，Nano Dimension是一家用于增材制造電子產(chǎn)品（AME）的工業(yè)3D打印機制造商，旨在為空間領域利用5G的力量，推進3D打印毫米波和太赫茲天線和電路。

在其他地方，澳大利亞金屬3D打印機原始設備制造商AML3D宣布計劃與一家未命名的航空航天公司合作，首次進入太空領域，而澳大利亞冷噴3D打印機制造商SPEE3D公布了自己的計劃，以低成本的金屬3D打印火箭發(fā)動機徹底改變太空領域。

△SPEE3D的3D打印火箭發(fā)動機。圖片來自SPEE3D