日本极低轨试验卫星SLATS任务结束

持续近两年的日本极低轨试验卫星（SLATS，Super Low Altitude Test Satellite）最近结束了。

低轨卫星普遍飞在距离地球400-1500千米的高度，这里的大气密度虽然已经低到海平面的几十亿乃至万亿分之一，但依然会对卫星造成微弱阻力，长此以往会逐渐把卫星拖回大气。

一般认为到300千米就是自杀轨道。

日本的这颗卫星试验了等离子电推进技术的应用，这种等离子发动机通过超强磁场加速被带上电的氙气原子工作，工质离开发动机的速度可轻易达到数万米/秒水平，远超化学燃料火箭的几千米/秒级别。通过极其精细控制，可以让推力完全抵消微弱的空气阻力，轨道根本不会下降。

首次试验这个技术的是欧空局的GOCE重力场探测卫星。这颗卫星简直是无数黑科技（民用版）的大集成，由于跟我科研很相关，之前介绍过很多次了。现在日本成了第二个，而日本这颗卫星飞得更低，最后一次测试的高度竟然在180千米水平！

我对比了一下天宫一号和SLATS的轨道高度变化对比图，可以看出SLATS在2017年底发射到500多千米高度后，进行了各种非常复杂的机动，主动降低轨道。期间也多次维持轨道高度不变，这说明等离子电推发动机的表现还是非常优秀的。

尤其是在180千米阶段，天宫一号达到这个高度时几乎一天就进入大气焚毁了，而SLATS至少进行了数月的轨道保持。

SLATS也携带了相机，检验下轨道高度变化对图像分辨率的影响。未来这么低的轨道，带上日本IGS-Optical军用光学侦察卫星的载荷，搞不好能到什么效果来。