潮新闻客户端 见习记者 涂佳煜
赛思倍斯乾坤一号卫星杭州发射运控现场
7月22日13时07分，浙江企业赛思倍斯智能科技有限公司（Cspace）研制的超低轨道试验卫星“乾坤一号”在酒泉卫星发射中心发射升空。
烈日炎炎的戈壁滩上，细长的星河动力“谷神星一号（遥六）”火箭直冲云霄，在一片欢呼声中，很快消失在人们的视线。另一头，指挥中心内仍然一片安静，所有人屏息凝神，注视着屏幕上高度、速度两条曲线缓缓爬升——整流罩分离，卫星从火箭末端探出头来；“乾坤一号”分离，卫星轻盈脱身，缓缓展开太阳翼；终于，随着“乾坤一号”在500km处成功入轨的数据传回，大厅里爆发出热烈、持久的掌声。
表面上看，在任务密集的酒泉卫星发射中心，这仅仅是一次再常规不过的卫星发射。然而，“乾坤一号”承载的使命却非同一般。
作为我国第一颗超低轨道试验卫星，它的发射应用将填补我国超低轨道技术应用领域的空白，也意味着在竞争激烈的航天赛场上，浙江企业再一次拔得头筹。
“乾坤一号”超低轨道试验卫星概念图。赛思倍斯提供
为了绝境求生，这颗卫星不太一样
“乾坤一号”试验卫星的入轨高度为500公里，未来将根据任务需求，在300公里、268.13公里、250公里的轨道高度完成超低轨道长期稳定飞行业务，最终到达200km以下的轨道，突破太空极低轨道高度完成短期飞行业务试验。
届时，它的最低轨道高度将接近航天器可以绕地球运行而不会坠落的极限，“乾坤一号”也将成为天空中距离地球最近的一颗卫星。
从300km起，卫星就进入了所谓的超低轨道。这是一片动力学环境极其复杂的空间：从600km下降到300km以下，大气密度会增加数千倍，空气阻力骤增。卫星还受到地球引力更强烈的“拉扯”，很容易失控坠入大气。不仅如此，由于残余大气中存在高浓度腐蚀性原子氧，还会导致卫星出现材料剥蚀、性能退化等现象。
“维持卫星在超低轨道上长期稳定运行，客观上存在很高的技术门槛。”赛思倍斯创始人、董事长郭世亮告诉记者，直到今天，在人类的航天活动走出太阳系、走向遥远深空的同时，这片离我们最近的空间依然是“人迹罕至”。
拿我国在轨的航天器来说，中国空间站的轨道高度是400km，资源、高分、环境等卫星大部分运行在400-2000km之间，再往高处，也有卫星运行在3.6万千米高空的地球同步轨道。但在超低轨道上，目前并没有飞行器长期驻留。
董事长郭世亮（中）与任务总指挥辛明瑞（左）向来访专家介绍“乾坤一号”研制进展。赛思倍斯提供
2020年，赛思倍斯在浙江成立，瞄准了超低轨道空天智能飞行器这条新赛道。记者了解到，除了这家科创企业以外，国内公布了超低轨道卫星计划的只有中国航天科工集团，上周他们宣布将在今年底完成首发星发射，在2030年前完成300颗通遥一体卫星的在轨组网运行。
在“乾坤一号”立项之初，国内没有完整地开展过超低轨道长期飞行试验，在构型设计、轨道维持和姿态控制等核心技术上，研发团队均进行了大量创新。
而这次发生的主要任务就是“验证”：四次大幅度降轨，尽可能地摸清超低轨道不同高度的空间环境特征，全方位验证卫星的飞行控制、平台能力等关键技术，为后续超低轨道空天智能飞行器的型谱化研制铺平道路。
比如，在超低轨道长时间运行，需要持续、高效的电推进系统进行长期轨道维持，这是“乾坤一号”完成飞行业务最重要的技术保障；环境动态变化剧烈，不确定因素极多，需要控制系统作出更加实时、精准的分析判断，对卫星高精高稳定度姿态控制技术也提出了极高的要求。
“乾坤一号”的外形也独具匠心：它的主体部分是长方形，但比传统卫星更加细长；两侧的太阳翼一共有三折，但展开后并不在一个水平面上，而是先下掠一定角度，让人联想到飞机的机翼。
郭世亮告诉记者，由于超低轨道环境更接近低层大气，“乾坤一号”的某些特征有着“航空器”的影子。“我们综合考虑了气动力矩、轨道动力、能源、任务载荷等方面的因素设计卫星的减阻构型，整整迭代了9次方案，确保卫星能在稳定运行的同时，节省星上的资源。” 他说。
