波蘭在衛(wèi)星領域的發(fā)展相比歐洲幾個航天大國起步較晚，并且主要以科學載荷配套和衛(wèi)星應用為主。隨著2012年波蘭加入歐洲航天局(ESA)，2014年成立波蘭航天局，并在2012-2014年間完成了3顆自主研制微小衛(wèi)星的交付發(fā)射，該國的航天工業(yè)進入高速發(fā)展階段。近年來，波蘭的民營航天企業(yè)也嶄露頭角，并很快成為該國微小衛(wèi)星行業(yè)的中流砥柱。

　　1 初期國際合作研制微納衛(wèi)星

　　在波蘭自行研制微小衛(wèi)星初期階段，主要以現(xiàn)有的衛(wèi)星平臺產(chǎn)品為基礎進行研制，具有低成本、研制周期短、可靠性高等特點，以空間天文觀測、空間維護技術試驗等為科學目標實現(xiàn)了波蘭自主研制衛(wèi)星零的突破。

　　(1) “華沙理工大學衛(wèi)星”系列立方體衛(wèi)星

　　“華沙理工大學衛(wèi)星”(PW-Sat)系列立方體衛(wèi)星是由華沙理工大學的學生自主研制的系列空間維護技術試驗立方體衛(wèi)星，同時兼顧教學目的，目前已研制了“華沙理工大學衛(wèi)星”、華沙理工大學衛(wèi)星-2兩個型號，華沙理工大學衛(wèi)星-3正在進行方案論證，其科學載荷均為衛(wèi)星壽命末期展開的被動離軌裝置。

　　其中,“華沙理工大學衛(wèi)星”是波蘭的第一顆人造衛(wèi)星，于2012年搭載歐洲航天局“織女星”(Vega)小型固體運載火箭首飛發(fā)射入軌。該衛(wèi)星是1U立方體衛(wèi)星，搭載有1m長的可展開柔性太陽電池翼機構，在衛(wèi)星壽命末期展開，測試太陽能電池的供電性能，同時作為增阻離軌裝置使衛(wèi)星盡快再入大氣層。然而在入軌6個月后，衛(wèi)星通信系統(tǒng)出現(xiàn)故障與地面失聯(lián)，因此無法發(fā)送展開太陽電池翼的指令，導致任務失敗。

　　在華沙理工大學衛(wèi)星-2研制工作推進的同時，華沙理工大學衛(wèi)星-3的方案設計也在持續(xù)進行，初步設計為3U立方體衛(wèi)星，增加動力系統(tǒng)。該星的研制將開展國際合作，目前已確定將與哈爾濱工業(yè)大學開展聯(lián)合研制。

▲PW-Sat任務模擬圖

　　(2)“明亮目標探測器-波蘭”雙星

　　“明亮目標探測器-波蘭”(Brite-PL)雙星是波蘭科學院空間研究中心和波蘭科學院哥白尼天文中心于2009年底立項研制的兩顆空間天文觀測衛(wèi)星，耗資超過400萬美元，由“萊姆”(Lem)和“赫維留”(Heweliusz)兩顆衛(wèi)星組成。是加拿大、奧地利、波蘭共同發(fā)起的“明亮目標探測器-星座”(BRITE-Constellation)工程中的一部分，共研制6顆衛(wèi)星，以上3個國家各承擔兩顆(其中加方一顆衛(wèi)星入軌后失效)。該星座旨在對銀河系中明亮的(星等≤+3.5)大體積恒星進行組網(wǎng)觀測，是國際上首個用于天文學研究的微小衛(wèi)星任務，也是首個天文衛(wèi)星星座。

　　▲PW-Sat-2任務模擬圖

　　2 自主研發(fā)微納衛(wèi)星平臺

　　近年，波蘭各高新技術企業(yè)和新成立的商業(yè)航天公司也開始涉足微納衛(wèi)星技術領域，設計了幾種有創(chuàng)新特點的衛(wèi)星平臺，面向該國軍民用戶，為未來的衛(wèi)星裝備發(fā)展打下了技術基礎。

　　(1)“超級衛(wèi)星”模塊化平臺

　　“超級衛(wèi)星”(Hyper-Sat)模塊化平臺是由位于皮亞塞奇諾的科瑞歐泰克儀器公司提出的低成本模塊化開源納衛(wèi)星平臺。其設計思路是在現(xiàn)有立方體衛(wèi)星的基礎上通過加大單個平臺單位的體積，使其裝載更多有效載荷，相比一般微納衛(wèi)星平臺擴大應用范圍，可用于研制空間科學衛(wèi)星、光學/雷達遙感衛(wèi)星和通信衛(wèi)星的單星或星座。“超級衛(wèi)星”平臺結構設計上預留了與開源分系統(tǒng)模塊匹配的接口，標準模塊包括電源系統(tǒng)和化學電池、太陽能電池、通信模塊和天線，以及適用該型平臺的星箭分離機構。目前，該衛(wèi)星已完成原理樣機的研制，其首發(fā)星預計將于2019年完成發(fā)射。

　　▲Hyper-Sat單位平臺結構

　　(2)波蘭AIS衛(wèi)星

　　波蘭AIS衛(wèi)星(SAT-AIS-PL)系統(tǒng)的主要用戶為海事辦公室、波蘭軍隊邊防部隊、海上搜救服務機構、情報機構和歐洲海事安全局。從船舶到地面站的數(shù)據(jù)傳輸將采用新的甚高頻(VHF)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)進行升級，將在未來幾年由國際電信聯(lián)盟引進。波蘭AIS衛(wèi)星將成為該國第一顆提供實際服務的應用衛(wèi)星，整個系統(tǒng)包括一顆質量約為40kg的微納衛(wèi)星(含兩塊太陽電池翼)，星上搭載一臺AIS接收器，一個甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)模塊，一個星地鏈路模塊，以及一個用于業(yè)余無線電活動的附加模塊。其中星地鏈路模塊可實現(xiàn)地面和衛(wèi)星之間的即時數(shù)據(jù)交換，這在海上出現(xiàn)緊急情況時至關重要。該解決方案還有望縮短數(shù)據(jù)檢測與地面站接收之間的時間差。地面設施包含一個測控站，一個衛(wèi)星指揮和控制中心，以及一個面向最終用戶的AIS數(shù)據(jù)中心，所有地面設施都將設立在波蘭境內。衛(wèi)星交付運行后，將收集和提供廣泛的數(shù)據(jù)，包括有關船只位置、路線、交通和潛在危險情況的信息。

　　完成整個工程預計需要7年時間，研制進度安排如下：2016-2017年完成工程任務規(guī)劃，即各大系統(tǒng)之間的體系構建;2018-2020年完成衛(wèi)星系統(tǒng)的總體設計，總裝測試和發(fā)射;2020-2022年完成為期數(shù)年的在軌運行段，其中包括衛(wèi)星壽命末期的離軌操作。

　　(3)“斯韋托維德”3D打印立方體衛(wèi)星

　　“ 斯韋托維德”(Svetovid)衛(wèi)星是由弗羅茲瓦夫的新興商業(yè)航天公司衛(wèi)星革命公司研發(fā)的2U立方體衛(wèi)星。該衛(wèi)星的結構件由鋁-鎂-鈧合金(Scalmalloy)粉末3D打印而成，具有質量輕、強度高等特點，可承受-150°C～300°C的溫度變化，這種材料也被空客公司用于飛機的制造中。同時，其獨特的外形設計使其能更好地適應皮衛(wèi)星軌道適配器的導軌。

　　“斯韋托維德”衛(wèi)星是一顆科學衛(wèi)星，計劃2018年第一季度由美國軌道系統(tǒng)公司的海王星-N3(Neptune-N3)火箭從太平洋的一個海上浮動平臺發(fā)射入軌。該衛(wèi)星的主要任務是研究地球磁場的強度、變化以及熱層中的重力，氣象變化等。其次，搭載的光學遙感設備所獲取的圖像可用于氣象學、海洋學、地質學和測繪學研究，對林業(yè)和農(nóng)業(yè)也有潛在的輔助作用，也用于地區(qū)的國土資源開發(fā)規(guī)劃，災害風險評估和氣候變化、環(huán)境監(jiān)測等。另外，衛(wèi)星將對地球上不同經(jīng)緯度的重力場進行探測，記錄隨時間變化的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以用來研究板塊的構造、運動，并監(jiān)測可能存在的威脅。

　　波蘭小衛(wèi)星在國際上雖然是后起之秀、起步較晚，但起點高，這一點得益于其多年來參與歐洲航天局重大工程型號研制所積累的經(jīng)驗，加上商業(yè)航天的熱潮，也起到了推波助瀾的作用。