如果一切按计划进行，7月6日，大约100个便签大小的“芯片卫星”将被发射到国际空间站，进行一次具有里程碑意义的部署。在为期几天的短暂测试中，这些微型卫星将传输关于其能量负载和方向的数据，然后它们将脱离轨道并在地球大气层中烧毁。
这些芯片卫星是扁平的正方形，边长仅为 3.2 厘米，每个重约 5 克，是为一个博士项目而设计的。然而，它们即将到来的太空测试是备受瞩目的“突破摄星”计划的一小步，该计划由亿万富翁尤里·米尔纳领导，旨在将微型探测器送往星际航行。
非营利组织查尔斯·斯塔克·德雷珀实验室（位于马萨诸塞州剑桥市）的航空航天工程师布雷特·斯特里特曼说：“我们非常兴奋，他曾研究过将芯片卫星送往木星卫星欧罗巴的可行性。“这将为芯片卫星平台提供飞行经验，并向人们证明它们是真实存在且具有真正潜力的事物。”
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这些探测器是一个不断壮大的小型卫星家族中最小的成员。自 2003 年以来，研究人员已经发射了数百颗边长 10 厘米的立方体卫星——仅去年一年就超过 120 颗。坦佩市亚利桑那州立大学的工程师杰坎·坦加目前正在研究一种更小的“飞秒卫星”，这是一种 3 厘米的立方体，他说它具有第一代立方体卫星的技术能力。芯片卫星更小更便宜，被视为一次性传感器，可以被派往执行自杀式任务，探索恶劣的环境，例如土星环。
坦加说：“它们都是下一代太空任务的工具箱的一部分。”
即将到来的芯片卫星测试，名为 KickSat-2，是由纽约州伊萨卡市康奈尔大学的研究人员开发的众筹任务的第二次化身。鞋盒大小的 KickSat-1 航天器于 2014 年 4 月 18 日成功发射，但由于宇宙辐射爆发重置了其释放机制上的时钟，未能部署其 104 个芯片卫星的货物。该航天器脱离轨道并在其携带的芯片卫星仍在其中时烧毁。
航空航天工程师扎卡里·曼彻斯特说：“我有点失望”，他在康奈尔大学攻读航空航天工程博士学位时建造了这些卫星。幸运的是，有足够的备用零件可以相对快速且容易地制造第二批。
这些芯片卫星被称为 Sprites，携带的设备很少，仅有一对 60 毫安的太阳能电池、一个无线电和一个天线。KickSat-2 有效载荷包括一些较新的 Sprites，它们可以通过朝向或远离太阳倾斜来“航行”。电流通过线圈运行，将芯片变成一个指南针，与地球磁场对齐，从而使芯片卫星能够控制其方向。这些探测器可以在空间站上动态地重新编程。
Sprite 原型已经证明它们可以在严酷的太空环境中生存。2011 年，三颗芯片卫星被连接到空间站的外部。当科学家在 2014 年取回它们时，它们仍然在工作。
康奈尔大学芯片卫星团队的负责人、航空航天工程师梅森·佩克说，商用电子产品足够好，可以在太空的真空和极端温度下生存，这“非常了不起”。但是，在飞往深空的飞行中，芯片卫星电子设备将面临来自辐射的高度损坏风险。佩克说：“有一些明显的途径可以进行抗辐射加固，但这很昂贵。“而且这不是重点。你不想制造一颗精美的卫星。你只需发射一百万颗；如果只有 1% 幸存下来，那也没关系。你把统计数据放在你这边。”
Sprites 可以进行许多更接近地球的科学研究。佩克说，微型卫星可以用来验证关于小块碎片在上层大气层中如何运动的模型。就像地球上的羽毛一样，这些小而扁平的物体会受到很大的阻力。“我们不太擅长对此进行建模，”佩克说。另一个潜在的项目是使用 Sprites 绘制地球磁场的高空间分辨率图。
美国地质调查局（位于科罗拉多州丹佛市）研究地球磁场的地球物理学家杰弗里·洛夫表示：“那将非常有用，他对此表示赞同。“理想情况下，你希望随时随地测量它。这可能是朝着这个方向迈出的一步。”
对于长期的星际目标，芯片卫星将需要更好的激光通信能力。佩克和曼彻斯特都表示，这应该是可能的，他们都是“突破摄星”计划顾问委员会的成员。
佩克说：“我们在证明我们可以拥有功能性微型航天器方面已经取得了长足的进步。”
本文经许可转载，并于 首次发表 于 2016 年 6 月 1 日。