“火星立方体一号”（MarCO） 图片来源：NASA/JPL-CALTECH

在过去10年里，廉价的小型卫星相继进入地球轨道，降低了从太空研究地球的成本。现在，这些宇宙飞船已经有足够能力进入深空，或者至少是漫游太阳系。科学家也在为借助小卫星进行廉价、高风险的星际科学研究大胆献策。

“行星学界肯定会‘兴奋起来’。”美国宇航局（NASA）行星科学部负责人Lori Glaze在日前举行的小型深空探测器研讨会上说。今年早些时候，NASA开始征集一项小型行星探测器任务的建议，费用上限为5500万美元。Glaze说，12个团队已经提交了提案，该机构计划在2019年2月选出几名最终入围者。

此外，欧洲也有小型行星探测器计划。“我们现在看到了星际立方体卫星的潜力。”欧洲空间局立方体卫星技术项目经理Roger Walker说。

小型卫星可以由低成本的部件组装而成，并由一枚火箭发射。但是，保证星际飞行的关键系统，包括推进、通信和导航系统，传统上太笨重，无法被容纳在一个“小包裹”里。

不过，一项名为“火星立方体一号”（MarCO）的发射任务于5月进行。这两个与火星“洞察力”号着陆器一起发射的小型探测器，打破了尺寸“魔咒”。

它们由6个标准的10厘米立方体卫星组成，目的是为“洞察力”号在下降时提供一个交流中继。

Glaze说，这将充当先锋。“这些立方体卫星比以往任何时候都飞得更远，它们已经展示了通信中继的能力。”她说。而且，一个展开的无线电天线面板——是立方体卫星本身大小的3倍，能利用立方体卫星有限的太阳能，将少量数据直接传输到地球。

MarCO还展示了由科罗拉多州蓝峡谷技术公司开发的微型制导、导航和控制系统。该公司研发总监Dan Hegel说，这些技术能帮助立方体卫星对太空科学产生吸引力。他说：“以前立方体卫星能做的有限，大家没有动力尝试缩小设备。”该公司将反应轮、陀螺仪和星体追踪器缩小打包到一个售价不到15万美元的系统，恰好占据半个立方体。

但推进力是一个挥之不去的问题。这架小型飞船可能需要改变航向，或者减速以进入轨道。尽管MarCO的推进系统占据了自身的一半，但也只能容纳满足在前往火星途中微调轨道所需要的燃料。而且它靠喷射加压气体前进，这是一种低效的方法。因此，立方体卫星将在完成任务后无助地掠过这颗红色星球。

在地球轨道上的立方体卫星已经测试了太阳帆—— 一种反射箔片，可以从阳光中获得柔和的推力。其他开发商则“押注”于太阳能电力推进系统。

科罗拉多州ExoTerra资源公司制造的一种设备，能利用太阳能电池板产生的电力，用一束电子轰击氙气“燃料”，制造带电的等离子体，最终产生一个微弱的推力。ExoTerra总裁Michael VanWoerkom说，这种比冰球大不了多少的装置叫做霍尔推进器，能比传统火箭更有效地利用燃料。

相关推进技术测试将在2019年底进行，届时NASA的重型运载火箭——太空发射系统将负责其首航。它将携带13个立方体卫星，其中许多集中于月球研究。其中一项任务“月球闪光”的首席研究员Barbara Cohen表示，几乎所有的立方体卫星都使用不同的推进技术。该项目通过向极地环形山的永久阴影区域发射激光确认冰的存在。

此外，更好的推进力可以帮助解决飞向行星的小型卫星面临的另一个问题：缺乏火箭。立方体卫星经常搭乘更大任务的“顺风车”，但是能搭上车的近地轨道以外项目较少。太阳能电力推进系统可以提供帮助。VanWoerkom说，一颗配备了霍尔推进器的小型卫星在几个月内就会从地球飞到月球。

科学家也开始对“小包裹”有了大梦想。美国马里兰大学帕克分校行星科学家Tilak Hewagama甚至想要发射小卫星“拦截”彗星。大多数彗星绕太阳转了很多圈，它们曾经干净的表面已经风化。但几乎每年，天文学家都会发现一些第一次俯冲下来的星体。

Hewagama说，到那时，再开发探测器来研究它们已经太迟了。但是，一颗已经停在稳定轨道上的小卫星可以及时观测到彗星的路线。（唐一尘）