纳米卫星带来空间技术革命
杨先碧
现在，即使普通老百姓都对“纳米”这个词很耳熟了，但是，还有好些老百姓对纳米产品有一种误解，认为纳米是一种很小很小的产品。这实际上是一种误解，这种误解来源于“纳米”这个定语，因为1纳米等于十亿分之一米。不过这种误解多多少少还是有些道理的，为纳米材料的一个很重要用途就是制造微型产品。
其实，纳米产品不是说产品只有几纳米大，而是说这些产品是纳米材料制造的。比如，纳米冰箱和普通冰箱外观上差异并不大，只是它制造时采用了含抗菌剂的纳米材料，所以有独特的抗菌功效。所谓纳米材料，就是组成材料的颗粒尺寸在0． 1-100纳米间，而普通材
料的组成颗粒的尺寸大多在微米以上。那么纳米材料为什么能制造微型产品呢？这是由于材料的组成颗粒很细，所以这些材料做成的产品既能保持产品原来的性能，又有可能做得很小。比如集成电路，现在一个16M的芯片，集成度高达3 200万个元器件，线路宽仅仅0.5微米，即500纳米。电脑专家预计在不久的将来，芯片的集成度将达到2万亿个，那时线路宽仅仅0.1纳米。
若是把这些纳米器件都换到卫星上去，那么我们就可以生产出超微型的卫星——纳米卫星。科学家把卫星按重量分为好多类， 1000千克以上的为大型卫星， 100-500千克的为小型卫星， 10-100千克的为微型卫星， 10千克以下的为纳米卫星。纳米卫星在体积上更绝，
仅仅比麻雀略大一些，它的各种部件全部用纳米材料制造，它是微机电系统与微电子相结合的专用集成微型航天仪器系统。所谓微机电系统，主要是指外形轮廓尺寸在毫米级<构成元件尺寸在微米至纳米级，并可控制<可运动的微型机械电子装置。微机电系统除具有重量轻、
体积小、功耗低三大优点外，还具有较强的牢固性和可靠性，所以对制造纳米卫星贡献很大纳米卫星的概念首先是由美国科学家于1995年提出的。那么，为什么科学家想到要把卫星做得这么小呢？
第一，纳米卫星的研制成本低。目前，平均每1千克卫星研制费用为8万-10万美元。研制发射一颗重量为1000千克的卫星，其费用至少需要1亿美元，这无疑是一笔巨额支出。而一颗纳米卫星的造价不到100万美元，所以研制纳米卫星的负担并不重。
第二，纳米卫星的研制周期短，目前，研制一颗大型卫星的周期为10年左右，而一颗纳米卫星的研制仅仅需要两三年的时间，这样可以更快地投入使用，以适应快速发展的科技时代。
第三，它节约了发射和回收成本。每千克卫星的发射费用为2万-4万美元，而一枚小型火箭一次就可以发射数百颗纳米卫星。
第四，纳米卫星节约了在地球周围的分布空间，由于它们体积小，我们就不必耗太多的心思去计算它们的运行轨道，免得两颗卫星的相撞。这样一来，我们就可能发射更多的卫星上天，更好地对地球和空间环境进行监控。
第五，若干纳米卫星的合作将优于同等造价的大卫星。科学家正在设计由小卫星组成的星座，它的功能使不少大型卫星也甘拜下风。发展高频段的高速率宽带的低高轨道星座系统，构筑太空信息高速公路，定将成为21世纪的热点，因为它比光纤通信成本低，建造容易是信息时代的主力军。科学家认为，若在太阳同步轨道上等间隔地布置648颗功能不同的纳米卫星，就可以保证在任何时刻对地球上任何一点进行连续监视。纳米卫星突破了传统的“一星多用，长久工作”的设计思想，不追求全面综合完美，而主张简化设计，采用成熟技术和模块化标准化的硬件，所以应用前景十分广阔。它将广泛用于通信遥感天文等许多方面，有的甚至优于大型卫星。纳米卫星的问世也使一些发展中国家可以介入航天研制领域，从而扩大了卫星研制和应用领域。
2000年6月，继微型卫星发射成功之后，我国清华大学又开始了纳米卫星的研制，按计划它将在年内发射升空。空间技术专家认为，纳米卫星将成为未来卫星发展的主要趋势，而且它的研制很快会给空间技术的发展带来革命性的变化，我们期待着这一天的到来。
