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美国国家海洋和大气管理局（NOAA）正在研究采用低轨小卫星星座提供的数据进行天气预报的好处，为其下一代极地轨道气象卫星做准备。

目前各商业公司正在广泛使用立方体卫星和低轨小卫星传送通信信息，收集气象信息和图像。NOAA 希望借鉴这些商业经验，在未来五六年内进行低轨小卫星星座研究，以决定下一代卫星的构建模式。

NOAA并不是研究利用小卫星收集天气数据的唯一政府机构。美国太空部队正在资助一项描述云层特征的小卫星研发项目，可提供军事作战地区的天气数据。欧洲航天局正在开发一个小型“北极气象卫星”星座的原型。

小卫星优势

传统的NOAA气象卫星设计为在轨运行至少7年，成本很高，从提出到在轨运行通常需要10年时间和数亿美元。小卫星比体积大的同类卫星更便宜，重量更轻，它们不需要通过专用运载火箭发射，甚至可以同时发射多颗小卫星。各公司已经开始大量制造立方体卫星和小卫星，降低了每颗卫星的成本。通过大量部署小卫星，与传感器组成协作星座，可同时对大片区域进行测量。目前使用的气象卫星搭载的是几十年前研制的传感器，使用小卫星就可以快速更新技术，且成本更低。

NOAA态度

改变NOAA在近地轨道上收集数据的方法并不容易，必须改变项目管理模式和工作流程，重新设计所有流程。同时还需要新的成本模型，因为NASA和国防部创建的模型适用于带有多个传感器的大卫星。NOAA不打算立即解决这些问题，而是计划进行一系列演示验证，同时继续从JPSS星座获取天气数据。（NOAA计划在2022年、2027年和2032年发射剩下的三颗JPSS卫星）SounderSat是NOAA“卫星观测系统体系”研究中提出的一个概念，NOAA希望用SounderSat来解决这些问题。SounderSat是第一个近地轨道项目，是整个系统体系的第一部分。这项研究指出了大气温度和湿度探测对数值天气预报的重要性，并建议在21世纪20年代中期开始使用配备探测器的小卫星，填补因美国太空军的“国防气象卫星计划”和NOAA的“极轨环境卫星”退役而造成的数据空白。NOAA在2020年就为SounderSat项目奠定了基础，向十多家公司授予了为期6个月、价值数万或数十万美元的合同。合同要求各公司向NOAA提供微型探测器和卫星星座的信息，以及商业星座气象数据的标价。其中包括气象卫星专业公司鲍尔公司、L3哈里斯技术公司和雷声技术公司，主承包商洛克希德•马丁公司、马萨尔太空技术公司和诺·格公司，小卫星制造商通用原子公司和约克空间系统公司，以及以星上仪器闻名的大气科学技术公司、BAE系统公司和布兰迪万光子技术公司。NOAA正在收集这些信息，旨在向下一代极地轨道气象卫星发展，Soundersat项目正是其迈出的第一步

商业公司的态度

不同的公司对“气象小卫星”有不同的看法。一些公司认为立方体卫星星座可以收集气象学家进行天气预报所需的图像和数据，其他公司则认为重量在150~200公斤的卫星更合适。毫无疑问的是，随着电子元件不断缩小，气象卫星也将变得更小。目前已经证明立方体卫星能够通过观测GPS和其他导航卫星传输的信号变化来监测大气温度和湿度。不过，其他气象仪器可能更适合于重达180公斤的卫星或320公斤的卫星。鲍尔公司认为卫星的最佳大小应与“一次性运载火箭二次有效载荷适配器（ESPA）环”或“大号ESPA 环”匹配，在具有良好卫星能力的同时节约发射成本。BAE系统公司则认为采用近地轨道的60或70公斤重的卫星组成星座更合适。而AAC克莱德太空公司认为在未来几年里，随着越来越多的仪器变得更小，气象卫星的重量也将下降，10公斤到50公斤的卫星最佳。尽管各公司的看法不同，但往往是政府的要求决定一个特定项目的卫星大小。即任务决定了卫星所需的能力，包括航天电子设备、推进装置、指向精度、传感器和电能要求等。