卫星星座
卫星星座
ABSTRACT / 摘要
任意时刻，12 个立方世界的星地馈电上行 ≥ 1 Tbps。192 颗在役、816 颗备件、12 座轨道库房、10 座地面关口——全系统 1,683 t、305 kW，占 12 立方总预算的 1.1 %，燃料项为零。
FULL TEXT / 全文
一 定位与目标
目标：任意时刻，12 个立方世界的星地馈电上行 ≥ 1 Tbps。
口径三句话：
这是地面关口对卫星的馈电上行，不是用户终端接入。用户终端能分到多少上行，受 EIRP、天线口径、波束调度约束，属接入层，本方案不算。
晴天任意时刻 1,316 Gbps。99.9 % 可用度下会降速。
人口口径：12 个立方 × 2,500 人 = 3 万人，1,316 Gbps 均摊 43.9 Mbps/人；若 2,000 人同时在线则 658 Mbps/人。
核心机制是卫星间频率复用，不是多频段载荷。每副地面天线只用 Ka 双极化 7 GHz，单波束 32.9 Gbps；但一个站可以有多副天线分别对准不同的星，每副都用完整的 7 GHz——那几颗星在天空中的方向不同，同频复用是隔离的。10 站 × 4 副天线 × 32.9 Gbps = 1,316 Gbps。这样地面只需要 40 副天线，而不是多频段方案要的 221 副。
二 系统构成
| 组成 | 内容 |
|---|---|
| 星座 | 12 个轨道面 × 16 颗 = 192 颗在役（96 颗时每站最差只看得见 1 颗） |
| 备用 | 每面 68 颗，十二面 816 颗（1 %/年，p99.9） |
| 轨道库房 | 12 座，四舱共壁，每座 80 个储位、载 68 颗 |
| 地面关口 | 10 座（同址两立方合并），每座 4 副 6–10 m 天线，合计 40 副 |
| 全系统质量 | 约 1,683 t（在役 146 t ＋ 备件 619 t ＋ 库房 918 t） |
| 全系统能耗 | 约 305 kW（12 立方分摊 25.4 kW/立方 = 1.1 %；全记单立方则 15.0 %） |
三 轨道
| 项 | 值 |
|---|---|
| 高度 | 892 km（圆轨道） |
| 倾角 | 99.0°（太阳同步） |
| 周期 | 102.8 min，14.005 圈/天 |
| 服务仰角门限 | 5° |
| Walker 相位因子 | F = 1 |
星蚀按面分层。12 个面按 RAAN 每 30° 一面（LTAN 每 2 h 一面），逐面按一年太阳赤纬积分：
| LTAN | 0 / 12 h | 2 / 10 / 14 / 22 h | 4 / 8 / 16 / 20 h | 6 / 18 h |
|---|---|---|---|---|
| 年平均星蚀 | 34.0 % | 31.6 % | 16.0 % | 2.1 % |
| 星座平均 | 21.9 %（任一时刻 78.1 % 的星有日照） |
储能与太阳翼按最坏面配（LTAN 0/12：星蚀 35.0 min，日照 67.8 min），不按星座平均。
阻力寿命按 USSA76 静密度、892 km 计算，迎风面积约 40 m²，A/m = 0.043：
| 项 | 旧稿（1,577 kg / 115 m²） | 本版（759 kg / 40 m²） |
|---|---|---|
| A/m | 0.073 | 0.053 |
| 静密度寿命 | 23 年 | 32 年 |
| 乘太阳周期平均放大 2.75× | 8 年 | 11 年 |
| 库房（47.6 t / 97 m²，A/m 0.002） | 200 年 |
20 年设计寿命在太阳活动高年仍需要电动力绳或抬轨。阵列 BOL 从 19,239 W 降到 5,923 W，迎风面从 115 m² 降到约 40 m²。库房与面内卫星会因 A/m 差而分离（1 km 高差 → 80 年 14° 节点漂移，面间距 30°），用电动力绳维持共面共高，量级约 18 m/s / 80 年。
四 星座构型
| 项 | 值 |
|---|---|
| 面数 × 每面 | 12 × 16 = 192 |
| 单星质量 | 759 kg |
| 在役总质量 | 146 t |
| 单星射频 | 6 个 Ka 点波束，197 Gbps |
| 单星星间 | 4 × 100 = 400 Gbps |
| 单星内务算力 | 50–100 W（含在平台内） |
五 地面关口
| 项 | 值 |
|---|---|
| 站数 | 10 座（同址的腾冲、楚雄各合并为一座，服务 2 个立方） |
| 每站天线 | 4 副 6–10 m，相邻站用相反圆极化（交叉极化鉴别 ≥30 dB） |
| 每副频段 | Ka 27.5–31 GHz，双极化 7 GHz |
| 每副容量 | 32.9 Gbps（64APSK 5/6，4.70 bit/s/Hz） |
| 每站容量 | 131.6 Gbps（4 × 32.9） |
| 10 站合计 | 1,316 Gbps |
为什么是 4 副而不是 17 副：多频段方案把每站的 Ku+Ka+Q/V 全算进容量，要 17 副天线；但卫星只有 Ka 接收通道，站侧的 Ku 与 Q/V 无处可去。改用「4 副天线对 4 颗星、各用满 Ka」之后，硬件从 221 副降到 40 副，容量反而更高。
同址双站已按合并处理。腾冲、楚雄各有两个立方在同一坐标，本方案在运行时合并为一座站、放 4 副天线服务 2 个立方——两个立方在同一点不可能用极化或角度分开（张角 0°），这是唯一不可回避的合并。
六 链路与容量
6.1 单波束
Ka 双极化 7 GHz × 4.70 bit/s/Hz = 32.9 Gbps/波束。
6.2 波束槽校验：用最大流，不用乘法
「4 颗可见 × 12 波束 = 48 槽 ≥ 40」这种乘法不成立——可见数是并集，波束槽要按每星实际能分到几条链接算。用最大流逐时刻验（源→站容量 4，站→星容量 1，星→汇容量 b，10 个站址、5° 门限、14 圈采样）：
| 每星波束 | 排满 40 条的时间占比 | 平均可达链接 | 平均容量 |
|---|---|---|---|
| 3 | 0.0 % | 30.8 | 1,014 Gbps |
| 4 | 31.9 % | 38.1 | 1,254 Gbps |
| 5 | 99.4 % | 40.0 | 1,316 Gbps |
| 6 | 100.0 % | 40.0 | 1,316 Gbps |
| 12 | 100.0 % | 40.0 | 1,316 Gbps |
12 波束对容量没有贡献，只增加质量与热负荷。取 6。
6.3 可用度
晴天满速；99 % 可用度下降额 12–45 %；防城港站雨衰最重，须光学或分流。星上同频波束靠极化复用隔离。
七 单星设计
| 分系统 | 质量 | 说明 |
|---|---|---|
| 结构 | 91 kg | 6 波束平台 |
| 多波束射频载荷 | 184 kg | 6 波束 Ka，3–6 副口径 ＋ 转发器 ＋ 功放 |
| 光学终端 6 台 | 126 kg | 6 ×（17 kg 终端 ＋ 4 kg 全向机构），100 Gbps 级 |
| 电源 | 106 kg | |
| 姿控 | 30 kg | |
| 星务 | 15 kg | |
| 测控 | 15 kg | |
| 热控 | 41 kg | 射频 750 W |
| 储能 | 23 kg | |
| 线缆 | 15 kg | |
| 电动力绳 | 10 kg | |
| 电子舱屏蔽与模块接口 | 33.7 kg | 10 mm 铝当量屏蔽 ＋ 6 × SI-1 ＋ SI-2 |
| 小计 | 689.7 kg | |
| 含 10 % 余量 | **759 kg** |
六台光学终端：4 台星间组网（4 × 100 = 400 Gbps，为射频 197 Gbps 的 2 倍余量）＋ 2 台对地馈电（未启用，为光学地面站预留）。
7.1 射频功率是怎么定的
| 步骤 | 数 |
|---|---|
| 需求 C/N0（64APSK 5/6，Es/N0 = 16.55 dB，7 GHz 符号率） | 115.0 dBHz |
| 需求接收功率 C = C/N0 + kT | 1.5 × 10⁻¹⁴ W（−138.4 dBW） |
| FSPL（892 km / 30 GHz） | 181.0 dB |
| 地面 6 m / 200 W，星上 G/T 23 dB/K | C/N0 = 153.3 dBHz，余量 38.3 dB |
| 反解：10 dB 余量下地面所需发射功率 | 0.30 W |
| 馈电下行所需星上 EIRP（6 m 关口，G/T 38.8 dB/K） | 32.6 dBW → 60 dBi 下射频毫瓦级 |
结论：这条链路里功率不是约束，带宽才是。星上真正的耗电项是 6 路馈源通道链（LNA、下变频、滤波、ADC、交换）。按 125 W DC/波束取，6 波束 = 750 W。
7.2 功率与能量
| 项 | 值 |
|---|---|
| 日照段负载 | 1,450 W（射频 750 ＋ 平台 700） |
| 蚀期负载 | 1,450 W |
| 太阳翼 EOL / BOL | 2,772 W / 3,850 W |
| 太阳翼质量 | 86 kg（45 W/kg）＋ PCU 与线束 20 kg |
| 星蚀电量（最坏面 35 min） | 846 Wh |
| 储能 | 1,354 F / 100 V / 23.5 kg（60 Wh/kg） |
储能计算：846 Wh ÷ 0.75（100→50 V 只取 3/4）÷ 0.80（20 年衰减）= 存储 1,410 Wh → C = 2E/(V₁²−V₂²) = 1,354 F。60 Wh/kg 是硬支点：商业超容 20 Wh/kg 要 70 kg（+47 kg/星）。
八 轨道库房
编成 12 座，一面对应一座。四舱共壁、两跳可达，单舱卡死可由邻舱的臂取货——这是库房能在无人环境里活一百年的前提。
轨道库房
ORBITAL VAULT · INTERACTIVE
＋X 朝地球 ＋Y 沿轨迹方向（释放轴） ±Z 轨道法向
| 项 | 单座 | 12 座 |
|---|---|---|
| 形态 | 田字四舱方舱，内角倒 1.90 m，中心菱形枢纽对角 3.80 m | |
| 外包 | 8.10 m 见方 × 柱段 5.00 m，顶面内倾 ±1.55 m | |
| 容积 | 四舱合计 1,246 m³，储 68 颗（填充 87 %） | |
| 货物 | 68 颗 / 65.3 t | 816 颗 / 783 t |
| 空重 | 37.0 t | 519 t |
| 满载 | 102 t | 1,302 t |
储存密度 60 kg/m³（实绩 52.3）。外壳 5 mm 铝、舱间隔板 10 mm 铝、端面 8 mm（兼辐射器基板）。每舱 2 副独立机械臂 ＋ 1 套旋转弹仓（3 层 × 6 位）。田字共壁开 3.5 m 连通口。
九 冗余与备件
备件按 1 %/年（用户裁示；实测锚点 Eurostar 3000 为 0.18 %/年，故约 5.5 倍余量）：
| λ | 每面均值 | p99.9 |
|---|---|---|
| 1 % | 58.2 | 68 |
| 2 %（项目自定的预测上界） | 66.7 | 79 |
| 3 % | 74.6 | 89 |
每面 68 颗 → 十二面系统覆盖率 99.68 %。若取 2 %，68 颗只对应系统 5.9 %，要 79 颗/面、＋106 t；3 % 要 89 颗/面。
备件系数是 4.0 套（100 年运行 ÷ 20 年设计寿命 − 1）。寿命是本方案最贵的单一决定：
| 在轨寿命 | 备件/面 | 备件总数 | 备件质量 | 库房 | 总质量 |
|---|---|---|---|---|---|
| 15 年 | 96 | 1,156 | 1,110 t | 11 座 | 2,229 t |
| 20 年 | 68 | 816 | 619 t | 12 座 | 1,683 t |
| 25 年 | 51 | 612 | 588 t | 6 座 | 1,282 t |
| 30 年 | 40 | 476 | 457 t | 5 座 | 1,066 t |
| 40 年 | 26 | 306 | 294 t | 3 座 | 733 t |
寿命从 20 年抬到 30 年省 581 t；把容量从 1,316 砍到 658 Gbps 只省 564 t。两个旋钮的量级相同，而寿命那一个不牺牲任何能力。
十 能耗
星上发电全部计入需求。项目规则只豁免地热直驱与植物吸收阳光。
| 项 | 每星 | 全系统 | 占比 |
|---|---|---|---|
| 射频载荷 | 750 W | 144.0 kW | 47.2 % |
| 平台 | 700 W | 134.4 kW | 44.1 % |
| 在役卫星小计 | 1,450 W | 278.4 kW | 91.3 % |
| 轨道库房 ×12 | 26.6 kW | 8.7 % | |
| 合计 | 305 kW |
| 口径 | 值 |
|---|---|
| 合计功率 | 305 kW |
| 年电量 | 2,672 MWh/年 |
| 100 年总量 | 267 GWh |
| 人均 | 89.1 kWh/人·年；100 年 8,910 kWh/人 |
| 占 N-01 | = 1.1 %（7,999 → 8,088） |
10.1 记在谁账上
N-02 = 2,283 kW 是单个立方的功率预算。本方案服务 12 个立方、3 万人，全网预算 12 × 2,283 = 27,396 kW。
| 口径 | 结果 | 说明 |
|---|---|---|
| 按 12 立方分摊（推荐） | 37.9 kW/立方 = N-02 的 1.7 % | 星地链路是共享基础设施 |
| 全部记在单立方账上（最保守） | 19.9 % |
按推荐口径，加上 305 kW 后全网人均 8,077 kWh/人·年，超 N-01 约 1.0 %。
十一 在轨 CDN 缓存
主流容量算法假设「每个用户直接向地面要内容」，但元宇宙流量高度重复：场景资产、虚拟形象、公共空间模型——一万个人走进同一个广场，看到的是同一份数据。把这一层缓存推到轨道上，热门内容驻留星上，用户在轨命中，不落地。
| 效果 | 值 |
|---|---|
| 地面-卫星链路带宽利用率 | 降低约 80 % |
| 用户感知时延 | 改善约 2.5 倍 |
| 口径 | 上行需求 | 需要几站 |
|---|---|---|
| 全量落地（本版） | 1,316 Gbps | 10 座 × 4 副 |
| 80 % 在轨命中 | 约 263 Gbps | 2 座 × 4 副 即可，其余 8 站降到 1 副 |
本版不依赖这条（保留充足余量），但它是下一步降本的方向：省下的 32 副天线与 8 座站址，价值远超算力载荷。
十二 实现路径 · AI 生成 ＋ 神经渲染
上一节解决「内容放哪里」，这一节解决「内容长什么样」。两者相乘决定链路要多大。
AI 生成：场景资产、建筑、植被、虚拟形象由模型生成，带来增量更新而非全量下发；生成式表示（隐向量、参数化材质）的比特量远低于等效网格 ＋ 贴图。
神经渲染：场景用神经表示（NeRF / 3D Gaussian Splatting 一系）承载，客户端做神经渲染而非解几何 ＋ 贴图。
| 传统表示 | 神经表示 | |
|---|---|---|
| 传的是什么 | 顶点、贴图、动画曲线 | 模型参数 |
| 同一场景量级 | 基准 | 低一个数量级 |
| 传输模式 | 一次性全量 | 可流式、可渐进 |
所以本方案的 1,316 Gbps 是「按传统像素流估算的上限」，不是需求下限。若内容转向神经表示 ＋ 在轨缓存，实际上行可能落在几十到一两百 Gbps。
十三 在轨算力：取消
星座自编队、链路重组、波束控制与遥测只需 50–100 W 级内务算力，已含在平台 700 W 内。原 1 kW 级算力属对外算力服务载荷，与星座自身运行无关，整项删除。
| 删除项 | 影响 |
|---|---|
| 算力硬件 150 kg/星 | 单星 960 → 759 kg |
| 日照段 +1,000 W | 太阳翼 EOL 4,265 → 2,772 W，减 46 kg |
| 热控分摊 | 热控 61 → 41 kg |
| 星座平均 149.9 kW | 全系统 455 → 305 kW |
| 与星座自运行的关系 | 无——编队与链路重组不需要它 |
若日后需要对外提供算力服务，载体改为库房：库房有 557 m² 电池带（37–58 kW）、大辐射面与 20 个空储位，不占卫星发射质量与热预算。
十四 关键能力
| 项 | 值 |
|---|---|
| 星地保证上行 | 1,316 Gbps（10 站 × 4 副，晴天任意时刻） |
| 每立方均摊 | 109.7 Gbps = 43.9 Mbps/人 |
| 单站最差可见 | 4 颗（12 面 × 16 颗 = 192 星） |
| 波束槽 | 每星 6 波束，最大流排满率 100 % |
| 单星射频 / 星间 | 197 Gbps / 400 Gbps |
| 单星质量 / 全系统质量 | 759 kg / 约 1,683 t |
| 全系统能耗 | 约 305 kW = 12 立方总预算的 1.1 % |
| 端到端时延 | 卫星段 RTT 中位 20–25 ms；跨到云南立方加光纤约 35–40 ms |
| 可用度 | 晴天满速；99 % 降额 12–45 %；防城港须光学或分流 |
十五 数据来源
| 来源 | 用途 |
|---|---|
| ETSI EN 302 307-2 Table 20a | DVB-S2X MODCOD 频谱效率与 Es/N0 门限 |
| ITU《Ka-band Allocations》 | Ka 27.5–31 GHz 上行 7 GHz 双极化 |
| ITU-R P.618-14 / P.837-8 / P.839-4 / P.838-3 | 雨衰与 R0.01 |
| NASA《State of the Art — Small Spacecraft Technology》2026 | 阵比功率与超容 60 Wh/kg |
| ESA SPENVIS ＋ SHIELDOSE-2 | 892 km 剂量（10 mm 库壁 51 krad/80 年；整星 143 krad/20 年） |
| Langer 2018（TUM） | 在轨失效：Eurostar 3000 实测 200 FIT = 0.18 %/年 |
| TESAT SCOT80 | 10 Gbps 激光终端 12.5 kg 的锚点 |
十六 单星详细设计
这一节把单星拆到件。含电子舱屏蔽与模块接口后是 759 kg。母体是正六棱柱，六个等价侧面，一套接口装出全部构型。
没有机械臂，所以「模块化」在这里不是在天上换件，而是同一套接口能装出不同构型、能批产、能在地面按需要改装。接口的目标因此从「快速插拔」变成「一次装对、永久可靠」。
| 项 | 值 |
|---|---|
| 形态 | 正六棱柱，六个等价侧面 |
| 对边 × 高 | 1.80 m × 2.20 m |
| 包络容积 | 6.17 m³ |
| 面宽 | 1.039 m，每面一个 SI-1 位（0.85 × 0.85 m 法兰） |
| 骨架质量 | 91 kg |
| 质量密度 | 123 kg/m³ |
| 太阳翼展开跨度 | 约 13.6 m（每翼 5 片 × 1.2 m） |
为什么是六棱柱：方盒只有四个侧面，其中两个必被太阳翼转轴与电动力绳出口占掉，能挂载的只剩两面。六棱柱有六个等价面，四面按载荷分配，两面留给扩展与冷舱辐射。
16.1 六面分配
| 面 | 装什么 | 为什么放这 |
|---|---|---|
| F1 | 光学终端 1–3 | 三台并排，光轴同向，便于与同面相邻星建链路 |
| F2 | 光学终端 4–6 | 与 F1 相对，覆盖前后两个方向 |
| F3 | Ka 多波束阵面 A | 需对地，并留给星地馈电 |
| F4 | Ka 多波束阵面 B | 两台阵面分开，波束指向互不遮挡 |
| F5 | 测控 S 波段 ＋ 扩展位 | 全向，剩余面里最不受遮挡的一个 |
| F6 | 冷舱辐射面 ＋ 扩展位 | 独立辐射面朝深空，给储能保 −20 ℃ |
| 上端面 | 太阳翼 10 片 ＋ SADA ×2 | 双轴对日，六个面都不牺牲 |
| 下端面 | SI-2 对接环 ＋ 电动力绳 | 绳要沿地方垂线拉出，只能朝下 |
空位一律装 1.1 kg 假板：保持外形、热平衡、母线连通与迎风面积比 A/m。空位敞着会同时破坏这四样。
16.2 模块清单
| 编号 | 模块 | 要点 | 质量 |
|---|---|---|---|
| M0 | 母体骨架 | 六棱柱承力筒、六个 SI-1 法兰座、上下端座、加强环 | 91.0 kg |
| M1 | 太阳翼 ×10 | 三结 GaInP/GaAs/Ge 30 %，2,772 W EOL / 3,850 W BOL，柔性银箔带互连 | 86.0 kg |
| M1p | 电源控制器 + SADA | MPPT ×2、分流、母线滤波；双轴对日机构 2 台 | 20.0 kg |
| M2 | 储能 ×2 | 1,354 F / 100 V（80 V 工作下 2,116 F），各 11.75 kg，装独立冷舱 | 23.5 kg |
| M3 | 姿控 | 磁悬浮动量轮 ×3、磁力矩器 ×3、星敏 ×2、固态角速率 ×2 | 30.0 kg |
| M4 | 星务 | 抗辐射 SoC、EDAC、三模寄存器、看门狗 | 15.0 kg |
| M5 | 测控 | S 波段收发、双螺旋天线 ×2、双工器 | 15.0 kg |
| M6 | 热控 | 辐射板、毛细抽吸回路、百叶、MLI | 41.0 kg |
| M7 | 光学终端 ×6 | 100 Gbps 级，每台 17 kg 终端 ＋ 4 kg 全向机构 | 126.0 kg |
| M8 | 多波束 Ka 载荷 | 6 波束平台，射频 750 W | 184.0 kg |
| M9 | 电动力绳 | 1 km 铝带、展开机构、接触器 | 10.0 kg |
| M11 | 线缆 | 母体内固定线束、接地网、穿舱件 | 15.0 kg |
| M12 | 电子舱屏蔽 | 聚乙烯 1.5 g/cm² 等效，约 10 mm 铝当量 | 16.0 kg |
| 小计 | 672.5 kg | ||
| 接口件 | SI-1 ×6（2.2 kg/位）＋ SI-2 ×1（4.5 kg） | 17.7 kg | |
| 干重 ×1.10 余量 | 759 kg |
16.3 两套接口，二级装配性
| 项 | SI-1（侧面外挂位 ×6） | SI-2（下端面 ×1） |
|---|---|---|
| 机械 | 0.85 × 0.85 m 铝蜂窝法兰，4 × M10 非火工卡爪，2 × φ14 导销 | φ1.10 m 环形对接环，3 爪 ＋ 3 导销 |
| 定位 | 位置 ±0.5 mm，角向 ±0.05° | 刚性连接，单侧悬臂 ≤2.0 m |
| 电气 | 32 芯盲插：100 V 母线 2 芯 × 25 A、28 V 服务、CAN FD 差分 2 对、离散 8、热敏 4 | 2 路光纤 10 Gbps ＋ 2 路 28 V 保持电 ＋ 4 干接点 |
| 热 | 0.80 × 0.80 m 接触垫，石墨箔，≥22 W/K（单件上限 660 W） | 不共享热控 |
| 承载 | 200 kg @ 偏心 0.45 m；准静态 15 g 轴向 / 5 g 横向 | ≤2,000 kg |
| 质量 | 2.2 kg / 位 | 4.5 kg |
16.4 100 年靠三件事
| 机制 | 100 年的量 | 处置 | 余量 |
|---|---|---|---|
| 总电离剂量 | 459 krad（2.5 mm 铝当量） | 电子舱包 10 mm 铝当量 → 64 krad | 4.7× |
| 太阳阵衰减 | 位移损伤对数饱和 | 100 年剩 70–80 %，基线本就按 72 % 配阵 | 无需加阵 |
| 太阳阵互连 | 511,535 次，ΔT ≈ 130 K | 柔性银箔带 ＋ 应力释放环，不许刚性焊点 | — |
| 储能日历 | 100 年 | 独立冷舱 −20 ℃；手册 10 年 @25 ℃，外推 311–9,888 年 | ≥3× |
| 光学终端 | 876,000 h 连续 | 泵浦二极管合束 N+2 ＋ 6 台轮流（每台 292,000 h） | 6 台中 ≥4 台可用 86 % |
| 动量轮 | 1.58×10¹¹ 转 | 磁悬浮，无接触磨损 | — |
| 结构热循环 | 511,535 次，ΔT < 30 K | 6061-T6 许用 ΔT 123 K | 4.1× |
| 微流星 | 3.2×10⁻³ 次 | 不增压，局部加强 | 300× |
辐射这一关的根据就是本项目自己那份 SPENVIS 输出：2.5 mm 铝是 4.59 krad/年，10 mm 铝是 0.64 krad/年。整星现在按 20 年 92 krad 设计，正好落在 2.5 mm 那一端；把电子舱挪到 10 mm 那一端，100 年就是 64 krad，对 300 krad 器件余 4.7 倍。代价是 16 kg 聚乙烯。
储能这一关的根据是 Arrhenius：数据手册的「10 年」是 25 ℃、额定电压下的规格点，不是物理上限。降到 −20 ℃、0.8 额定，外推是三位数到四位数年。要 100 年只需要活化能 ≥ 0.236 eV，而超容实测普遍在 0.5–1.0 eV。
光学终端是这套系统里唯一定量出来「不是 100 %」的一项。六台轮流跑到 100 年末，六台中至少四台可用的概率是 86 %，所以组网必须设计成四条星间链路即可运转，另两台对地馈电本来就未启用。
16.5 装配顺序
母体骨架入位、调平，基准面水平 ≤0.05°。
舱内抽屉自下而上：热控 → 姿控 → 星务。每层装完即插即测，不通不出下一层。
线束干线穿舱、接地网搭接，接地电阻 ≤2.5 mΩ。
上端 SADA 装座（不装翼），转轴同轴度 ≤0.02 mm；下端 SI-2 对接环与电动力绳出口。
六面常驻件：F3/F4 阵面、F5 测控，盲插到位、全通道回读。
六面外挂件：F1/F2 光学终端、F6 冷舱面，卡爪力矩 40 N·m。
空位装假板，1.1 kg ±20 g。
全星称重、测质心、测三轴惯量，写入构型库；与设计值差 ≤1 %。这一份实测值是它此后 100 年唯一的基准。
整星入库存放；储能模块在冷区单独存 −20 ℃ / 0 V，出库前随整星回温。
出库、释放、出舱、逐片展翼、SADA 对日捕获、光学终端自检。
16.6 没有机械臂意味着什么
库房是弹仓，不是车间：卫星沿导轨弹射、靠自身弹簧排出，全过程不出力、不抓取。于是整条运维逻辑跟着变——卫星不需要换件，所以不需要机械臂；没有机械臂，接口的目标就变成一次装对。
由此追出三条结果：整星按 100 年设计而不是 20 年换代；库房存的是完整卫星而不是零件；每面备件从 68 颗降到二十颗量级。单星 759 kg，八面 160 颗是 121 t 量级，库房随之缩容。
本节数据来自 02_研究报告/卫星模块化设计_2026-10-23.md 的架构，按 1 Tbps 主方案的单星口径重算；三维模型由 Blender 建模、本项目自建渲染。
RESEARCH NOTES / 研究记录
- 01对应竞赛站页面：科技模块 6 —— 细节设计（5）· 卫星星座
- 02星座：12 面 × 16 颗 = 192 在役，备件 816 颗（1 %/年，p99.9）
- 03轨道：892 km 圆轨道，99.0° 太阳同步，服务仰角 5°
- 04容量：10 站 × 4 副 × 32.9 Gbps = 1,316 Gbps
- 05单星：759 kg，6 波束 Ka 197 Gbps，星间 4 × 100 Gbps
- 06全系统：约 1,683 t，305 kW，占 12 立方总预算 1.1 %
0 条评论 (登录以进行评论)