【導讀】昨晚，號稱(chēng)“有史以來(lái)最大運載火箭”的SpaceX最新一代運載火箭系統“星艦”(Starship)在執行首次軌道級測試飛行任務(wù)發(fā)射三分鐘后，其“超重型推進(jìn)器”部分未能成功分離，在高空發(fā)生了爆炸。雖然此次發(fā)射失敗，但SpaceX仍未放棄探索宇宙和多行星化的夢(mèng)想，其CEO馬斯克也第一時(shí)間發(fā)推文回應祝賀SpaceX團隊對星艦進(jìn)行了激動(dòng)人心的測試發(fā)射，為幾個(gè)月后的下一次測試發(fā)射學(xué)到了很多東西。
人類(lèi)探索太空的腳步一直未曾停歇，在過(guò)去幾年里航天工業(yè)的經(jīng)營(yíng)方式也發(fā)生了顯著(zhù)變化，新企業(yè)正借助目標遠大的項目進(jìn)入新的市場(chǎng)，抓住巨大的商機。隨著(zhù)發(fā)射入軌的商業(yè)航天衛星數量迅速增加，并且成本大幅下降，運載火箭成本逐漸降低，摩爾定律的體現使得衛星體積也縮小了好幾個(gè)數量級。例如相比于前幾代公交車(chē)大小的超復雜產(chǎn)品，如今只有摩托車(chē)大小的簡(jiǎn)易衛星重量更輕，制造和發(fā)射成本也更加低廉。
商業(yè)航天衛星市場(chǎng)（主要為低成本近地軌道衛星）快速擴張，現已成為市場(chǎng)發(fā)展的驅動(dòng)力，與之形成對比的是限制多、成本高、海拔高的地球同步軌道(GEO)衛星。隨著(zhù)這些市場(chǎng)變化的出現，主要的問(wèn)題之一是需要多少輻射加固。如今，大批量商業(yè)航天市場(chǎng)不能承擔成本較高、要求嚴格、耐輻射，并且符合航天標準的“傳統”芯片、元件和設備，并且通常也不需要。
對于高可靠性的傳統產(chǎn)品，其初始的設計目的是為了在惡劣的太空環(huán)境中使用數十年，搭載的則是高地球軌道的GEO電信衛星。在那種環(huán)境里，輻射更加強烈，同時(shí)也會(huì )對航天器的電子裝置產(chǎn)生危害?，F在，在衛星市場(chǎng)中，15至20年的抗輻射飛行任務(wù)的市場(chǎng)份額只占一小部分。今天的新太空商業(yè)市場(chǎng)有著(zhù)不同的結構——任務(wù)持續時(shí)間只有幾年，甚至幾個(gè)月，因此在太空輻射威脅相對較低的地方輻射加固水平的要求也更低。
太空輻射
衛星和航天器電子系統的主要威脅是輻射。輻射產(chǎn)生的影響包括臨時(shí)故障、長(cháng)期退化、災難性故障等。適用的防御措施是使用經(jīng)過(guò)輻射加固和測試的電子設備，它們經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的輻射性能和生存能力測試。
推動(dòng)商業(yè)航天衛星產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素：
● 更低的發(fā)射成本
● 體積更小、重量更輕、價(jià)格更加低廉的航天器
● 對現代IC技術(shù)和新功能的需求
● 對近地軌道任務(wù)和更大衛星群的重視
● 需要縮短產(chǎn)品上市時(shí)間
巨型衛星群
商業(yè)航天行業(yè)發(fā)展勢頭迅猛，這讓進(jìn)入太空這件事變得比以往任何時(shí)候都更加容易，由數千顆衛星組成的低成本近地軌道巨型衛星群已經(jīng)開(kāi)始部署。
近地軌道信號延遲更低，為關(guān)鍵任務(wù)通信、遠程機器人手術(shù)、金融交易和游戲等應用場(chǎng)合提供更快的響應速度。不過(guò)，相比于在傳統地球同步軌道高度運行，較低的軌道上的這些衛星觀(guān)察到的地球表面范圍更小，因此需要更多的衛星才能實(shí)現相同的地球表面覆蓋范圍。
小型衛星和巨型衛星群的應用正在普及開(kāi)來(lái)，預計每年會(huì )發(fā)射1000多顆近地衛星。由于超大型衛星群中擁有如此多的衛星，商業(yè)企業(yè)不可能同時(shí)讓多顆衛星維持運行，并為每套傳統器件支付數千美元的費用。對于在商業(yè)太空衛星行業(yè)開(kāi)展業(yè)務(wù)的新太空企業(yè)，需要一個(gè)切實(shí)可行、經(jīng)濟實(shí)惠，并且適合用來(lái)平衡任務(wù)和風(fēng)險的解決方案。
巨星衛星群業(yè)務(wù)
新太空是一個(gè)新興的全球性私營(yíng)航天器產(chǎn)業(yè)，致力于尋求體積較小、功能較強、具有成本效益的抗輻射技術(shù)，以滿(mǎn)足低輻射或相對良性輻射環(huán)境和短時(shí)任務(wù)的需要。
目標：
● 降低準入門(mén)檻
● 提供體積更小、價(jià)格更低、重量為500公斤以下的衛星來(lái)執行單一任務(wù)
● 近地軌道高度僅為地球同步軌道的3%，且處于較低的輻射環(huán)境中
● 需要更復雜的通信網(wǎng)絡(luò )
彌合差距的商業(yè)解決方案
今天的小型衛星需要創(chuàng )新的設計解決方案，減小尺寸、重量、功率和成本，這是傳統器件所不具備的。在太空應用中使用價(jià)格較低的商用現成(COTS)器件有許多益處，可享受先進(jìn)的技術(shù)、更高的集成度、更高的性能和更好的SWaP。不過(guò)，僅使用COTS器件可能無(wú)法滿(mǎn)足許多新航天事業(yè)的保護、測試和可靠性需求。
如今，ADI公司的商業(yè)航天產(chǎn)品彌合了低端COTS器件與傳統全航天級氣密QML V產(chǎn)品之間的差距。商業(yè)航天產(chǎn)品實(shí)現了可靠性與低成本之間的平衡，以達到可接受的風(fēng)險水平。其他功能包括晶圓批次統一性和可追溯性、輻射監測器和強化測試，以及COTS商用級產(chǎn)品不支持的功能。
產(chǎn)品等級評估表
ADI公司建立了兩個(gè)新的產(chǎn)品等級組合，以滿(mǎn)足新興商業(yè)航天衛星行業(yè)的廣泛需求。該行業(yè)主要研究在低輻射環(huán)境中運行的近地衛星和巨型衛星群，以及傳統地球同步軌道衛星不斷變化的成本壓力。
● 商用航天低軌道衛星(CSL)
商用航天低軌道衛星是為了滿(mǎn)足成本限制或高容量的需求，它提供了適合在低輻射環(huán)境中繞軌道運行的近地軌道衛星群的基本測試和篩選服務(wù)。
● 商用航天高軌道衛星(CSH)
專(zhuān)為需要高可靠性、比傳統產(chǎn)品成本更低、功能更先進(jìn)的客戶(hù)而設計。商用航天高軌道衛星具備較高水平的篩選和輻射鑒定能力，并提供了嚴格的測試?？稍跊](méi)有氣密包裝的情況下使用（相當于使用SAE AS6294作為指南的QML V）。CSH包含CSL所能提供的一切功能，另外還可提供高可靠性的篩選和質(zhì)量合格檢驗服務(wù)。
憑借數十年以來(lái)積累的航天級部件制造知識，ADI公司提供綜合全面、強大可靠和耐輻射的傳統產(chǎn)品組合，以及兩種新等級的商業(yè)航天產(chǎn)品，幫助老牌企業(yè)和新太空公司更快地將LEO和GEO衛星送入太空。ADI公司作為可靠的合作伙伴、協(xié)作者和技術(shù)顧問(wèn)，竭力幫助客戶(hù)設計出能夠滿(mǎn)足嚴苛環(huán)境條件的產(chǎn)品，實(shí)現具有挑戰性的任務(wù)目標，并提高市場(chǎng)競爭力。
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