2月15日，印度空间研究组织的PSLV-C37飞行任务搭载了101颗CubeSats发射升空。（图片来源：印度空间研究组织）上周，印度空间研究组织通过一枚火箭 成功发射了104颗卫星 进入太空。在这104颗卫星中，有101颗是CubeSats。CubeSats是小型卫星，但它们在天文学领域具有巨大的潜力。然而，由于各种原因，天文学界并未充分利用它们。自（本文撰写时）以来，已发射的613颗CubeSats大部分用于通信中继、教育、各种地球观测以及测试空间技术。天体物理学研究却严重缺失。CubeSats最早于2000年被引入，作为 教育工具，为学生提供了一个接触编程、电子学、硬件和航天器设计的机会。一个CubeSat由标准化的立方单元组成，每个单元边长为10厘米；一个单元的卫星为1U，三个单元的为3U，以此类推。标准化（且小巧）的尺寸带来了诸多优势：它们可以更快地制造，生产成本更低——这对于学习目的很有益处——并且可以轻松集成到更大的航天器中进行发射。为什么我们不利用CubeSats来更多地了解宇宙的运行方式呢？主要障碍之一是CubeSats太小了，这限制了它们能够携带的“东西”的数量：仪器的数量以及任何机载望远镜的尺寸。你可以看出这些空间限制与天文学的核心理念相悖。Aerospace Corporation的David Ardila说：“天文学主要是一场收集光子的游戏。“我们相信，了解宇宙的更多方法就是收集更多的光子。”而要收集这些光子，就需要一个更大的望远镜。Ardila参与的Aerospace公司的一个项目正致力于研究利用CubeSats进行科学研究的方法，他正在倡导在天文学领域使用更多的CubeSats。我最近与他谈了谈增加用于天文科学的CubeSats数量的可能性。一种方法当然是关注这些小型卫星能够产生重大影响的领域。大多数运行中的望远镜只能收集某一时刻的图像，例如星系或星团的照片。大型地面望远镜和哈勃这样的太空仪器无法长时间（数月）观测同一片天空或同一个星系；我们没有这样的资源。但CubeSat可以做到。这就是天文学中所谓的“时域”。Ardila说：“我们对宇宙在时间上的了解非常有限，”这使其成为一个重要的未开发领域。“这不是补习科学或安慰奖，”他补充道。这项研究将有助于构建我们宇宙的完整图景，观察天体随时间的演变，并追踪宇宙的演化。其他地面项目也在研究时域天文学——夏威夷的Pan-STARRS项目，以及定于2020年代中期投入使用的大型巡天望远镜。同样，CubeSats，就像地面上的 小型望远镜阵列 一样，可以对天空进行巡视，寻找特定类型的目标。
CubeSat是一种小型卫星，由边长为10厘米x10厘米x10厘米的立方单元组成。（图片来源：NASA Ames）CubeSats在天文学界不那么受欢迎还有其他原因，这涉及到寿命和资金问题。自2000年以来生产的CubeSats的可靠性不高——发射的CubeSats中不到一半达到了其任务目标。因此，研究人员需要开发自己的硬件套件来适应标准化的CubeSat发射舱，以及典型的任务中的所有其他部分。一项用于科学研究的CubeSat，包括开发、建造和任务期间的支持，预计成本在500万至1000万美元之间。这笔资金从何而来？Ardila说：“NASA天体物理学部门没有合适的拨款项目来资助基于科学的CubeSats。”该航天机构有几个不同的 任务类别，这些类别与不同的拨款金额成比例，研究人员提出任务以适应每个类别。最接近CubeSat成本的两个类别是“机会任务”，该类别最多有数千万美元（我见过几个不同的数字），因此CubeSat将与更宏伟的项目竞争，或者是一种名为“天体物理学研究与分析”（APRA）的赠款项目，该项目每年提供10万至100万美元，属于CubeSat成本的较低端。天文学家并非完全忽视CubeSat领域。HaloSat是一个由APRA资助的6U CubeSat，将于2018年发射，用于寻找包围我们星系的弥漫的、数百万度的X射线发射气体。CUTIE是一个提议中的紫外线探测器。而 ASTERIA（将于今年发射）将测试未来用于监测恒星亮度的技术，寻找由于系外行星导致亮度的下降。天文学本身就是一个需要创造力的学科——通过测量A可以计算出B，而B与C之间存在已知关系。也许另一种创造力的运用可以进一步推动研究，即思考不同类型的航天器及其机载仪器能够实现什么科学目标。Ardila补充道：“我认为我们受到想象力的限制。”保存保存
