科学家太难了，四颗卫星如何笼罩整个地球

几十年来，科学家们一直试图盘算出能够笼罩地球上每一点的卫星的最小数量。造成这一问题的部门原因是空间碎片问题的日益严重，用度和效率也是其中一部门原因。20世纪80年月中期，研究人员约翰•德雷姆在一系列的研究中提出了一个解决这个问题的方案，声称四颗卫星组成的星座就足够了。

不幸的是，他的解决方案在其时基础不实用，因为要保持卫星在轨道上需要大量的推进剂。但多亏了最近的一项互助研究，一个研究小组找到了使四颗卫星星座成为可能的种种因素的正确组合。他们的发现可以推动电信、导航和遥感技术的生长，同时降低成本。

为相识决如何用最少数量的卫星维持一个正常运行的星座的问题，研究小组思量了导致卫星随时间推移而脱轨的所有因素。这些因素包罗地球重力场、大气阻力、月球和太阳的引力影响以及太阳辐射的压力。

研究人员提出了一个有趣的想法，能不能把这些因素使用起来，让星座从这些力中获取能量，并使用它们来主动控制自己？

这项互助研究将航空航天公司在前沿天体物理学、作战后勤和仿真方面的专业知识与研究人员在基于人工智能的盘算搜索工具方面的专业知识联合在一起。该团队还依靠伊利诺伊大学的蓝水超级盘算机筛选了数十万可能的轨道和扰动组合。

随着时间的推移，团队清除了数万种可能，将星座设计缩小到两个模型。其中一个模型是卫星可以在24小时轨道上运行，实现86%的全球笼罩。另一个模型是卫星在48小时轨道上运行，可以到达95%的笼罩率。虽然两者都未到达100%，但研究小组发现，牺牲很小的笼罩率能取得差别的利益。

卫星运营商将能够控制在那里泛起笼罩缺口，这些缺口天天最多只连续80分钟。在某些任务中，你可能绝对需要笼罩地球上的所有地方，在这种情况下，你只需要使用更多的卫星就行了。

这种无源卫星控制的其他利益包罗，它有可能将一个星座的寿命从5年延长到15年。它们还只需要很少的推进剂，能够在更高的地方漂浮，从而降低与航天器和其他轨道物体相撞的风险。但最大的卖点是，与传统的卫星星座相比，这种设置的成本更低。

这使得它对那些缺少财政资源来部署大型星座的国家或商业航空公司特别有吸引力。