050830新构思：纳米卫星

纳米卫星

050830新构思：纳米卫星

　　目前卫星的重量动辄几百公斤，而航空发射成本与重量成正比，每公斤的成本也许就是几十万美元，实际上，我们需要的只是卫星的功能，那么大块头毫无必要，纳米技术的发展将大大减少卫星的体积、质量、发射成本。
　　可以预言，五十年内，重量小于10公斤，而功能比现在的卫星更强大的纳米卫星将出现，再往后，重量也许两三公斤，甚至几百克,体积只有乒乓球大小的私 人卫星也会得到普及。私人卫星其实和你的手机是母子机，你可以用手机操纵你的个人卫星飞往全球任何地方，拍摄你需要的高清晰图像，为你提供个性化导航服 务、天气预报服务、自动地图生成服务。

　　这种技术足够成熟之后，将给外星探索带来极大方便，那时候，宇航员到一个星球，首先要做的事情就是发射几十颗卫星，组成全球定位星群，自动绘制全球地图和资源分布图，卫星就相当于你的眼睛，让你总揽全局。

　　而私人卫星的普及，将给BLOG服务带来新飞跃，很多人会用卫星拍摄到独家新闻,个人媒体将能提供更丰富的图片视频资源.

　　目前的气象预报还无法做到很准确,重要原因就是气象系统过于复杂,要检测的变量太多,而且蝴蝶效应之类的不确定因素给准确预测带来障碍.而低成本的卫 星群(也许一个卫星也就几百美元),可以互相通讯和确定自己的坐标,彼此配合测量大气系统中不同区域的数据.地面的数据中心综合全球大气中数百万卫星发回 的数据,可以建立更加精确的气象模型,这样也可以更精确预测各地天气变化.

　　人工智能技术的发展,其中尤其是图像识别技术的发展,将给自动地图生成技术带来希望,你可以为你住所附近1公里或者更小范围绘制精确地图,这样,当远 方的朋友要来拜访你,你把你的坐标和地图发过去,并且推荐几条最佳路径给他,这样,即使从未来过你家的朋友也可以长驱直入找到你.

　　自动地图生成技术,也会给军事带来变革,任何地面目标都很难掩藏,地下工事将成为主流.

　　更重大的变革会发生在电信业,由于私人卫星的普及,租用电信公司的卫星打电话不太必要了,那时候,也就没有手机费的概念了,卫星的能量将由太阳能提供,唯一需要的就是你的私人卫星的维修成本.

　　到那个时候,天空布满了卫星,每颗卫星都有自己的主人,在这个星群中,有一颗是你的,你可以和其他任何卫星连接交换数据,你也可以借用别的卫星闲置的计算能力来运行一些较大的预测程序......

　　纳米卫星将加快卫星行业的标准化规模化,从而降低卫星成本,加快卫星研发周期.以往大卫星,研发周期可能要四五年,等卫星研发出来调试好升空,其内在 的性能已经远远落后于最新的技术,一些元件早已停产.而小卫星可以频繁更新,应用最新技术.此外小卫星的经费压力小、计划风险也小，可满足政治、军事上的 紧急发射需要.

　　另外,系统小型化模块化标准化的好处和其他制造行业一样,可以减少升级成本.大型卫星一旦出了故障,或者遇到太空垃圾碰撞损坏,就只能收回维修或者抛 弃,所投入的几千万研发制造成本和昂贵的发射成本也许还没有收回成本,就全部报废.而小卫星组成的星座等于是把风险分散,是一种更合理的投资.一旦其中一 个小卫星损坏了,不影响整个系统的运行,其他的卫星可以替补上去,这就好像现代以TCP/IP协议为基础的互联网一样,每个文件被分割成很多数据包,不同 数据包经由不同路径到达目标设备,目标设备没有收到某个数据包或者发现收到的数据包有缺陷,可以要求发出方经由不同路径重新发送,这样分割式传送和纠错提 高了数据传输和整个网络的安全性,摧毁网络中的一部分设备并不能让整个网络瘫痪,只会让系统变慢而以.卫星群也有同样的安全性.摧毁卫星网中的一部分卫星 并不能摧毁一个星座,其他的卫星会自动替补上来.

　　而且,星群模式可以减少升级成本,当你想应用新的芯片技术到你的卫星,你不必更换所有的卫星,你可以一个卫星一个卫星地更新,新加入的卫星能兼容老版本的卫星,这样你不必一次性投入大量资金,却不知道效果如何.

　　更令人兴奋的是星群的功能扩充能力,你可以研发新功能的卫星加入星群中,比如,你可以加入具备高能粒子探测功能的新卫星加入星群,这样你的星群增加了新的功能.随着技术的发展,新的功能会不断扩充下去.

　　至于发射问题,我想,有两种方式,一种是一次性集束发射,一种是作坊式发射.工业上,当要迅速新建一个星群,可以采用集束式发射,用更加智能的火箭, 可以一次把一个星座播撒到需要的高度,然后,卫星内部的推进装置将自动推动卫星到达指定位置.对于个人,你可以在自己家阳台上或者屋顶上或者草坪上发射自 己的卫星,不过我估计届时政府将限制私人卫星的发射高度,也许个人卫星只能发射在一两百公里的上空吧.

　　如果你愿意,你可以参加一些卫星俱乐部,在这些俱乐部里,大家可以把自己的私人卫星组成星群,这样就集中力量办大事,比如,你参加一个全球老鼠研究的 俱乐部,你们可以把自己的卫星联网,监测全球各地老鼠的活动,数量变化,觅食规律,等等,然后综合这些数据可以让人工智能程序给你绘制全球老鼠密度分布 图,如果哪个地方老鼠密度过大,你和你的朋友们可以发起一场全球灭鼠活动.

　　当然,有利必有弊,将整体分割成无数个模块必定会增加模块间协调的难度,这样的星群需要更加复杂的通讯和协调技术,目前操作系统发展的趋势是朝"网络 操作系统"的方向发展,当一个设备(这个设备可以是一台电脑一个摄像机一个卫星一个机器人等等)加入到你的网络操作系统中,你就可以像操纵你的电脑一样操 纵他,软件技术的发展必然会给联网星群的操控带来方便.

　　随着太空中卫星数量的剧增,相应的犯罪活动也会飙升.最基本的活动就是破坏活动,某些国家将发射一些携带武器的卫星,用于破坏敌国的星座.或者干脆把太空的卫星偷走,卖给一些专门从事二手卫星贸易的跨国公司.

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