精密耐用的组件支撑卫星产业创新发展
最小的卫星可以是掌心那么大。而大型卫星系统则是通信、数据传输、监控及电子战等领域的关键设备。无论体积大小,卫星都必须具备抗太空严寒、耐发射高温与加速度、抵御辐射和真空环境的能力,并能保护内部精密仪器,确保数据传输的长期可靠性。这种可靠性源于坚固耐用的互连系统,这些系统专为太空轨道环境量身打造。

1月4日,29颗新卫星加入星链超级星座,使SpaceX公司部署在轨卫星总数接近1万颗。美国国家航空航天局预计,到2030年,由SpaceX及其他企业与政府运营商运营的卫星数量将达7万颗。这些卫星产业设备从手掌大小的立方星,到2025年12月由AST SpaceMobile公司送入近地轨道的2400平方英尺蓝鸟6号卫星(其体积约相当于三居室公寓),种类繁多。无论大小,卫星已成为地球通信导航系统、气象预报、科学研究以及军事侦察与作战行动中不可或缺的工具。为确保卫星在严苛的太空环境中长期稳定运行,连接器供应商正与航天机构及卫星企业通力合作,研发性能卓越的新组件。
Axon’公司负责航天市场的销售工程师埃米利安·福尔奈斯(Emilien Fournaise)表示:“我们与客户的合作基于联合工程。例如,我们与欧洲航天局(ESA)和法国航天局(CNES)共同开发连接器和电缆组件,并支持 ARTES 、TRP(ESA)和RT CNES 等项目。我们参与了众多航天计划,包括:Galileo, ExoMars, Juice, Solar Orbiter, Sentinel, Meteosat, Maven, SWOT等。”

Axon’公司的线束
Axon’公司供应符合欧洲航天局(ESA)标准的电子设备箱及低地球轨道(LEO)卫星内部布线用导线电缆。c涵盖单芯连接线、同轴电缆及数据总线电缆,兼具轻量化与高抗性特性,可满足Gaia、Proba-V、Sentinel等发射器与卫星的严苛要求。
这家法国企业长期为卫星项目提供精密电缆与连接器。Axon’组件广泛应用于地球同步轨道、低地球轨道及中地球轨道的各类卫星,涵盖通信卫星、地球观测卫星和科学卫星,其卫星产品亦搭载于卫星星座系统中。
Axon’是欧洲六家机构组成的联盟中唯一的互连供应商,该联盟致力于为地球同步轨道、中地球轨道及深空任务开发用于网格离子推进器的颠覆性电推进电源处理单元。福尔奈斯(Fournaise)表示:“通过在电源处理单元中集成射频发生单元,电推进系统将得以简化,整体成本也将降低。该卫星产业方案可适配当前采用霍尔效应推进器(HET)的平台,这些推进器用于控制轨道卫星的方位与位置。”

Axon’的战略以导体、电缆、电缆组件、连接器及小型系统垂直整合为核心,提供完整的卫星产业互连解决方案,为客户创造显著附加价值。未来,Axon’将重点参与欧洲IRIS卫星星座的建设。
福尔奈斯表示,卫星产业设备中使用的 Axon’连接器包括:Micro-D连接器、ESA线缆、Axomach高速数据链路、Versatys电源连接器,以及配备MT套管的光纤解决方案等。该公司正在推出新一代快速锁定SnapLite连接器,提供2种或4种卫星产业设备连接方式,并配备可拆卸线缆。ESA已发布该卫星产品的 ESCC 规范。这些连接器最初是为替代接头而开发的,但它们在卫星等空间受限应用中表现尤为理想。
Amphenol Pcd公司为MDA Space、SpaceX等企业的小型低地球轨道(LEO)卫星提供零部件。其卫星产品线涵盖各类互连件及配套组件(如支架、卡扣铆钉)等。
Amphenol工程师与客户会面讨论需求,提出卫星产业设计方案后,团队采用Amphenol的快速部件开发(RPD)流程,仅需数周即可通过3D打印成型低产量生产级零件。Amphenol Pcd产品经理兰迪·高特罗( Randy Gautreaux)表示:“使用生产级零件进行信心测试,客户可在确认大批量卫星产业订单前完成适配验证。 RPD 流程能显著节省新设计的最终确认所需时间和资源。”
标准改良与接口验证

配备Omnetics微条与纳米条连接器的PCB
Omnetics公司深耕卫星行业数十年,为商业、军事及科研设备提供高可靠性卫星产业互连解决方案,卫星产品涵盖立方星到大型卫星。该公司工程师特拉维斯·诺伊曼(Travis Neumann)表示:“经过多年专注于超小型卫星研发,目前正逐步回归大型航天器领域。”
多种因素共同推动着大型卫星产业的发展,其中对耐用性更强、可靠性更高且具备抗辐射能力的组件重新燃起兴趣,这些特性有助于延长设备使用寿命。在轨设备寿命延长导致太空垃圾激增,而卫星退役问题已成为当前最热门话题。近期有机构将25年的卫星退役周期缩短至5年,甚至有人主张更短时间。Neumann说:“曾有一段时期,许多机构使用廉价材料制造卫星,认为任何人都能用本地商店的零件组装卫星。但每发射100颗卫星,仅有30颗能按期退役。例如部分机构在测试和合规性方面未达到美国宇航局的标准,如今航天行业正面临非功能性太空垃圾引发安全隐患的严峻挑战。”

Omnetics公司的纳米条带连接器
Omnetics公司为卫星提供的互连组件包括微带线、小型D型分接头以及定制线束。这些卫星产品具备应力释放和编织屏蔽等特性,能有效抵御干扰和辐射。这些卫星产品虽经久耐用,但仍存在改进空间。Scott Unzen解释道:“我们称之为‘改良标准’,这类卫星产品既能保证标准的精度与可靠性,又能满足特定需求。我们通过增加外部屏蔽层、辐射屏蔽层以及镀金或铍等特殊材料来延长卫星产品寿命。延长卫星产品使用寿命就是提升价值,毕竟突破重力需要巨额投入。卫星运行时间越长,性价比就越高。有些任务仅需短期执行,而有些则可能持续20年以上,通过优化卫星产品组件设计,我们能助力实现这一目标。”

Omnetics nano-D连接器
Unzen指出:“卫星产业持续蓬勃发展,创新空间依然广阔。Omnetics公司正密切关注多项前沿趋势,包括卫星搭载激光器、新型运载火箭与推进剂的研发,以及军方在战场上部署网状网络以提升态势感知能力等。在各类卫星展会上,我们总能看到层出不穷的创新方案。有企业专门培育定制化钻石作为散热器。这些助力卫星在轨补给的创意,正为延长航天器寿命提供有力支撑。”
Neumann表示:“大家都在竞相开发下一代最佳卫星产品,或者说至少是普及率最高的卫星产品,归根结底还是VHS和Beta之争。Beta技术虽然更先进,但VHS的影片库存更丰富。就卫星产业市场份额而言,卫星产业市场接受度可能比技术工程更重要。但那些能抵御‘空间天气’、保证数据传输速率的高可靠性组件,对卫星产品的功能性、耐用性和使用寿命至关重要。”
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