能实现吗？临近空间电磁发射，10公斤卫星直接入轨，天基发射近了

就在马伟明院士的“全能舰”引起热议，我国首艘配备电磁弹射和电子阻拦的国产航母开始“拆棚子”的关键时刻，上海宇航系统工程研究所（上海航天科技八院805所）一份发明技术颠覆性专利公布：利用飞艇悬浮器，在30千米高度左右的临近空间，采用电磁弹射系统，发射卫星。

我们知道临近空间的飞行器研究近些年已经进入了高峰期，而类似于基洛夫样式的飞艇悬浮物在新时期更具潜力。因此805所这项专利采用了三大系统实现临近空间卫星发射。

第一，飞艇系统。

根据专利，飞艇系统将运行在20-100千米对的工控，超大气囊保持悬浮状态，柔性薄膜太阳电池阵及储能装置的能源系统提供电力供应，气动舵面及飞行控制系统、任务管理系统、电动螺旋桨推进系统。

目前，中国科学院浮空器系统研究发展中心、空天信息创新研究院、都已经开展了多年的试验，并取得了一系列成果。

笔者在2023年中国航天日活动时，也仔细看了上述单位的展览，目前临近空间原位探测体系化平台、临空平台高动态感传控一体化载荷系统都已经初步建立，相关硬件和软件系统基本完善，并且已经实现了驻空20千米长航时飞行，对于临空平台的态势感知已经具备的完整的能力。

但是，公开的信息并未查询到中国悬浮器的负载能力，以及能源供给情况。不过有两个好消息：

一是，得益于半导体产业发展，气艇悬浮器所需的惰性气体完全能自主供应。

二是，空天院35KM太阳电池高空原位标定试验取得圆满成功，使中科院成为世界上少数掌握临近空间 35km 太阳电池高空原位标定技术的研究机构之一。

因此，我们有理由相信，飞艇系统只要能满足载重需求，为临近空间提供运载平台也就值得期待。

第二，电磁发射系统卫星系统

飞艇搭载电磁弹射系统与微纳卫星，运行在30~40千米高度的临近空间，调整适合角度之后，通过仅仅100米长的电磁发射轨道加速，以8千米/秒的速度直接将卫星射入近地轨道。

仔细算一下速度和电磁轨道、能源供给的要求可谓是“空前绝后”。

根据知名科学博主“星辰大海路上的种花家”测算，即便发射一颗10公斤的微纳卫星，为了突破黑障层，也需要加装防热大底的整流罩以及火箭推进发动机，总质量就可能达到了100公斤。

而发射耗能高达3.2e+9J，换算成电能大约是888.9千瓦·时，按照现在的电池能量密度，可能需要10吨以上的蓄电池，这还是在有超级电容等蓄能的前提下。

并且百米加速度要达到320000米/秒²，也就是32,653G，卫星根本承受不了。

所以说，电磁弹射发射卫星问题还不小，能源供给是个大问题，对应的就是气艇悬浮器的承载能力了。

当然，随着新材料、新工艺的发展也许有一天这些都不是问题。笔者也查询了上述专利第一个申请人“夏陈超”的其他研究成果，就有惊人的发现。

第一，参与撰写了《 模块化核动力航天器设计及其关键技术 》一文，为研究模块化核动力航天器提供参考。

第二，参与撰写了《空间堆核动力技术选择研究 》一文，以空间堆核电源为重点，分析了国际发展现状和未来航天需求，分别针对大功率

(100 kWe~1 MWe) 和小功率 (1 kWe~10 kWe) 应用需求，提出了技术主导方案。

论文围绕主导技术方案梳理了关键技术，为我国空间堆核动力技术发展规划和预先研究提供参考。

也就是说，相关问题的研究还在继续，现在申请相关专利是具有前瞻性的，我们普通人能意识到问题，科研人员当然也能想到，只不过进行先导研究之后，再逐个结局问题。

话说70多年前，钱学森提出了“一小时打遍全球”的设想，现在我们才逐渐靠近这个目标，没有前瞻性，那来的翻天覆地的变化。

可以肯定的是，当马伟明院士搞定电磁弹射之后，才是开始，陆基、海基、空基都将实现电磁发射，而这个奋斗的过程，需要更多的青年科学家感想敢做，去进行应用创新。想象一下，在临近空间建立一个“天空之城”将是怎么样的一种景象？

近些年临近空间、空天一体飞行器发展迅速，很多国家都在制造空天武器，事实证明即便不再临近空间发射卫星，部署防御性的装置也十分有必要，那么将10公斤的卫星，或者很小的武器将会是什么样的情景呢？