欧洲伽利略导航卫星将首次使用猎鹰九号发射！

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北京时间2024年4月27日15:00（美东夏令时27日03:00）,最新一批“伽利略”导航卫星“伽利略”业务星FM25 & FM27双星将由“猎鹰九号”运载火箭从肯尼迪航天中心LC-39A工位发射升空，卫星将被直接送入高度23616千米的圆形中地球轨道（MEO）。


最轻巧的导航卫星！



“伽利略”业务星FM25 & FM27（Galileo-FOC FM25 & FM27）为“伽利略”卫星定位系统业务卫星第25号星和27号星，将是“伽利略”定位系统升空的第25颗和第26颗业务卫星，也是第29颗和第30颗组网卫星。“伽利略”业务星（Galileo-FOC）由总部位于德国不来梅的OHB Systems AG公司主导研制，采用该公司自研卫星平台，主要载荷来自英国萨里卫星技术有限公司（Surrey Satellite Technology Ltd./SSTL) 。

“伽利略”业务星（Galileo-FOC）由插入式（plug-in）推进模块等7个模块组成，电源分系统配备一对三结砷化镓（Triple Junction GaAs）太阳翼，单个太阳翼配备2块面板，太阳翼发电功率1.9千瓦，同时配备了50伏可调节总线，使用锂离子（Li-Ion）电池，容量3.8千瓦时；配备被动氢原子钟（Passive Hydrogen Maser）和铷原子钟（Rubidium Atomic）；使用E5、E6、E1等3个导航波段，最小等效全向辐射功率（equivalent isotropically radiated power，EIRP）（早期运行能力阶段/EOC）分别为32.57分贝瓦（dBW）、33.20分贝瓦、35.06分贝瓦，带宽分别为92.07兆赫兹（MHz）、50.00兆赫兹、50.00兆赫兹。

“伽利略”业务星（Galileo-FOC）4星搭载状态（使用“阿丽亚娜5”火箭）

“伽利略”业务星发射状态尺寸2.91 x 1.70 x 1.40米，太阳翼翼展14.67米，发射质量732.8千克，使用寿命大于12年，地面封存寿命大于5年。在世界主要全球卫星导航系统的现役卫星中，“伽利略”系统卫星的质量最小，是其中唯一的小型导航卫星，其他系统现役卫星质量均大于1000千克。


最高定位精度优于1米！



“伽利略”全球卫星导航系统由欧盟（EU）出资组建，由欧盟空间计划局（EUSPA）负责运营，并由欧空局（ESA）代表欧盟委员会承担开发和采购工作，以意大利天文学家伽利略·伽利莱（Galileo Galilei）的名字命名，“伽利略”与中国“北斗”、美国GPS、俄罗斯“格诺纳斯”并称世界4大全球卫星导航系统。该系统规划发射30颗卫星，含24颗运营卫星和6颗备份卫星，运行在高度23616千米、倾角56度的圆形中地球轨道，平均分布在互相间隔120度的3个轨道面。

“伽利略”系统提供公开服务（Open Service，OS) 、商业加密服务（Commercial Service，CS) 和公共特许服务（Public Regulated Service，PRS)，其中公开服务（OS)和公共特许服务（PRS)定位精度相当，商业加密服务（CS)拥有更高的精度，该系统的最高定位精度优于1米。同时，“伽利略”系统还配备了搜救转发器，为全球卫星搜救系统（COSPAS-SARSAT）提供搜救服务。

目前，在轨运行和规划发射的是第一代“伽利略”卫星，共分为三个批次产品，第一批次4颗“伽利略”在轨验证卫星（Galileo-IOV）由法国阿斯特里姆（Astrium）研制，并已在组网初段的2011至2012年发射升空；第二批次和第三批次卫星均由OHB Systems AG公司研制，其中第二批次22颗“伽利略”业务星（Galileo-FOC）已于2014至2018年发射升空，第三批共12颗改进型“伽利略”业务星，首发双星已于2021年12月发射升空，即将发射的是本批安排发射的第3颗和第4颗卫星。


首次使用猎鹰九号发射！



自2011年10月开启组网发射以来，“伽利略”系统卫星一直使用俄罗斯“联盟ST-B”运载火箭/“弗雷盖特-MT”上面级和欧空局“阿丽亚娜5”ES发射，并计划使用研制中的“阿丽亚娜6”承担未来的发射任务。由于乌克兰危机欧空局停用“联盟ST-B”运载火箭，又由于“阿丽亚娜5”ES已经退役和“阿丽亚娜6”研制进度滞后，“伽利略”卫星发射走到了无箭可用的无奈境地，欧盟只能转而求助美国太空探索技术公司（SpaceX）。

由于“伽利略”卫星具有军用属性，在寻求太空探索公司支持之前，欧盟于2024年3月中旬与美国达成了一项安全协议，被允许使用“猎鹰 9 号”火箭发射“伽利略”卫星。欧盟与太空探索公司签署的发射合同包含2次发射服务，将使用“猎鹰九号”火箭先后在今年4月和7月各发射2颗“伽利略”导航卫星。在此之后，剩余6颗“伽利略”第三批卫星将由“阿丽亚娜6”火箭发射。


“伽利略”系统先于中国“北斗”提出和创建，其系统首发卫星Galileo-IOVE-A技术验证卫星于2005年12月发射，首颗组网卫星Galileo-IOV PFM于2011年10月发射，但是迄今仍未能完成30颗卫星的组网发射目标，而中国“北斗”早在2020年7月31日就已经全面建成并正式面向全球提供服务。

“伽利略”业务星（Galileo-FOC）展开示意图

虽然组建进度拖沓，总体而言，欧盟“伽利略”导航系统在全球依然处于较高的水平。基于目前在轨的28 颗卫星，“伽利略”系统高精度定位服务 (HAS) 已启用，其水平和垂直导航精度分别可达到20厘米和40厘米。


与此同时，下一代“伽利略”卫星已经处于研制过程中。2021年1月底，欧盟委员会已经向空中客车防务与太空公司和泰雷兹阿莱尼亚太空公司授予第二代“伽利略”卫星的研制合同，后二者将分别承担6颗卫星的研制工作，新一代“伽利略”卫星计划于2035年左右具备完全服务能力。


作者：木兰星舟