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迷你卫星，又称立方星，是基于各方向均为10厘米的立方体的纳米卫星，欧洲航天局正将其应用于教育和技术演示目的。

“自动集结和对接立方星的能力将使得其他方式无法做到的更大型在轨组装式结构成为可能，”监管欧洲航天局迷你卫星技术的Roger Walker说道，“比如可以想象，用分开的迷你卫星组件绕开火箭整流罩对卫星尺寸的限制，组装一个非常巨大的天文望远镜或广播天线。”

所以，作为迈出的第一步，欧洲航天局参与资助了关于迷你卫星自动对接技术的博士研究。

“我们在探寻如此之小的卫星所适用的微型传感器和推进器能达到的导航、飞行和控制表现水平，以及能实现何种程度的对接精度，”欧洲航天局集结与对接技术专家及该研究的协同主管Finn Ankersen说道。

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研究人员之一，瑞士联邦理工学院的Camille Pirat正在依靠欧洲航天局的网络与合作倡议(Networking and Partnering Initiative)的资助进行博士研究，旨在将前沿学术研究应用于航天。

“我对此课题的兴趣来自于先前一个与欧洲航天局有关的研发项目，是设计一个迷你卫星任务来捕获及从轨道上移除一整个巨大的废弃卫星以测试太空碎片主动清除技术，比如欧洲航天局提出的太空碎片清理任务中的那些技术。由此引申出了这个有趣的问题：怎样做到让立方星集结和对接呢？

“挑战在于，迷你卫星有着密集的质量，还有推进剂和电量的限制。我们将需要差不多1厘米的位置精度，就像之前欧洲航天局的供货飞船与国际空间站对接一样，但那个飞船的体积量级比这大多了。

“迷你卫星对接更形象地说就是往一个1厘米的小孔插一根针，依靠的是有限的传感器及无疑严格受限的推进剂。我们还需要更高水平的卫星自主能力。”

参与对接的两个纳米卫星一开始将使用GPS引导控制系统以互相接近到较近范围，在约20千米的距离建立起卫星之间的连接。

“当更接近时，我们将依赖基于相机的导航，用匹配迷你卫星轮廓的LED指示灯帮助测量攻与受之间的相对范围和姿态。我正在探究光线环境的变化会怎样影响到这一过程，比如太阳光可能会造成问题。”

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迷你卫星集结和对接过程仿真

本文译自 ESA，由 卤鸡爪子 编辑发布。

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