业余卫星通信已经走过了五十多年的发展历程，自“奥斯卡”1号升空以来，世界各地的卫星通信爱好者团队正在不断地壮大，各国发射的业余卫星也从数年一颗的频率增加到最多时一年达20颗。据统计，到2011年10月，已经成功发射并能够运行的业余卫星有37颗之多。中国的“希望一号”青少年实验卫星自然也是其中之一。浩瀚的宇宙已经成为广大业余无线电爱好者和世界各国青少年朋友们科学探索的新天地。
1.业余通信卫星的研发
卫星通信是一项需要大量投入的高科技项目，但与商用通信卫星有所不同的是：业余卫星的研发成本相对很低。这主要得益于广大业余卫星通信爱好者们无私奉献和相关组织机构的大力支持。除了必不可少的经费捐助与器材赠送外，业余卫星研制与开发团队的成员大多都是利用自己的业余时间，义务地参与研发，因陋就简地进行业余通信卫星的研制。在保证高质量地完成项目的同时，节省了大笔的开发成本。业余卫星通过各项测试之后，大部分是由商用或科学探测卫星项目免费搭载升空（如我国的“希望一号”卫星的发射），这进一步节约了费用。
业余卫星的研制虽然在经费上精打细算，但开发的过程却和商用卫星一样，充满着艰难与挑战。一颗业余卫星研究和制作的流程，大致要经历：项目定位、技术框架确定、卫星制作与卫星测试这四个重要阶段。
从业余通信卫星研制的技术设计层面上，一般可分为：卫星载荷（PAYLOAD）、卫星结构（STRUCTURE）、能源提供（POWER）、状态监测和控制系统（ATTITUDE DETERM INATION AND CONTROL SYSTEM）、通信系统（COMMUNICATION SYSTEMS）、星载计算机系统（ON BOARD COMPUTER）、散热系统（THERMAL）这六大模块，针对不同的设计要求，要对这六大模块进行科学地筹划与布局，图15－14至15－17是ARISSat－1与P3E业余卫星设计、制作和测试过程的部分照片。
图15－14 ARISSat－ 1初始设计模型
图15－15 测试中的ARISSat－1卫星
图15－16 P3E卫星研制人员
图15－17 P3E卫星制作和测试工作台
各国的青少年朋友是业余卫星项目的主力军之一。日本、美国就有在校大学生参与研发业余通信卫星。2011年10月，印度SRM大学五十名多专业大学生组成了业余卫星研究团队，他们在印度卫星中心ISRO专家的指导下仅用了半年多时间研制并成功发射了SRMSAT小卫星（见图15－18，15－19），该项目耗资仅五百万卢比（折合九万美元）。这与我们平时所知动辄上亿美元的宇航项目相比，可称得上是创造了奇迹。
图15－18 印度学生研制的SM RSAT业余卫星
图15－19 SM RSAT外形结构
2.国际业余卫星未来的发展蓝图
世界各地数以万计的卫星通信爱好者组成了各国的业余卫星发展机构，如德国业余卫星组织（AMSAT－ DL）、英国卫星组织（AMSAT－ UK）、印度业余卫星组织（AMSAT－ India）、法国业余卫星组织（AMSAT－ France）等。这些组织规划并确定了本国业余卫星发展的方向。其中的一些庞大计划甚至超过了大多数人的想象。如北美业余卫星组织（AMSAT－ NA）未来发展计划中的“Eagal卫星”将大量运用业余无线电数字通信技术来提高通信效率，它将带有U/V/L/S等多波段无线转发器；在高带宽通信时采用时分多址技术，从而实现语音、视频、数据、遥测数据等多方式通信[3]。届时只需普通的对讲机就能收到清晰的卫星通信信号（图15－20）。英国将随时择机发射“快乐立方”（Funcube）业余卫星（图15－21），它恰如其名：虽然只有一立方大小，但它依靠独立开发的图像通信软件，采用简单的收发系统实现图像通信，将给全球的孩子们带来欢乐。欧洲ESA教育组织也将要发射ESEO业余卫星，被称为“欧洲学生的地球卫星”（图15－22）。它除了能在多个波段进行通信以外，还改变了业余卫星的频率规则，将尝试使用2～2.2 GHz间的商用频率，从而增加了频率选择性，提高了通信稳定性。而由德国业余卫星组织主导的P5A计划，显得最为雄心勃勃：这颗卫星将脱离地球引力，成为第一颗围绕火星飞行的业余卫星！不过在此之前德国将首先发射一颗围绕地球飞行的高轨业余通信卫星——AMSAT－ Phase 3E，简称为P3E（图15－23）。它将首先建立起地球到火星之间的中继通信。等到P5A计划完成后，广大业余无线电爱好者将能通过业余卫星的“太空之眼”来即时观测遥远的火星，而这一切将不会是梦想。
图15－20 AM SAT－Eagal卫星
图15－21 Funcube卫星
图15－22 ESEO卫星
图15－23 P3E卫星
思考与实践
2.一颗普通的业余通信卫星研制从技术设计层面上，可以分为几大重要的组成部分？
【注释】
[1]童效勇、陈方编著：《业余无线电通信》，人民邮电出版社2011年1月版，第15页。
[2]酷哥尔编著：《实战无线电通信应知应会》，人民邮电出版社2010年11月版，第123页。
[3]童效勇、陈方编著：《业余无线电通信》，人民邮电出版社2011年1月版，第24页。
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