我们通常认为,工业的终极形态是“标准化”。在航天领域,这个标准就是 CubeSat(立方星)。
自1999年被发明以来,这些由10厘米立方体堆叠而成的小盒子,像乐高积木一样重塑了太空产业。它们让原本需要国家力量才能完成的卫星设计,变成了大学生甚至高中生都能参与的科学实验。目前已有超过3000颗此类卫星升空,它们是航天民主化的象征。
但这里存在一个被主流叙事掩盖的裂缝:CubeSat 的设计标准,是为了适应发射时的“集装箱”,而不是为了适应太空中的“生存”。
当 Aerospace Corporation 提出 DiskSat(碟形卫星)——一个字面意义上的“飞碟”——时,大多数人的第一反应是它看起来像个复古科幻玩笑。但事实上,这个直径1米、厚度仅2.5厘米的圆盘,正在用最底层的物理学逻辑,嘲弄着我们对“标准”的盲目崇拜。

在太空中,体积是累赘,表面积才是资产。
CubeSat 的致命缺陷在于其几何结构。立方体是一种在最小表面积下包裹最大体积的形状。在地球上,这很棒,省包装纸。但在太空中,这简直是灾难。
一颗卫星的生命线维持在两个核心指标上:能量获取和热量耗散。这两者都依赖表面积。
你需要巨大的面积来铺设太阳能电池板(吸能)。
你需要巨大的面积来辐射芯片产生的高温(散热)。
CubeSat 就像一个把所有高发热电子元件塞进狭小盒子的“保温杯”。为了解决供电不足,工程师不得不设计复杂的折叠太阳能翼,这不仅增加了机械故障的风险,还挤占了宝贵的载荷空间。
DiskSat 极其激进地解决了这个问题:它放弃了“盒子”的概念,直接把自己变成了一张板。这就好比把原本揉成一团的纸铺平。在这个直径1米的圆盘上,你可以毫无遮挡地铺设大量太阳能电池,同时巨大的背面直接成为了最高效的散热器。
这是一个反直觉的工程哲学:为了获得更多的性能,你不需要更先进的电池,你需要更“浪费”的形状。
重新定义“飞行”DiskSat 的第二个颠覆性在于它对“真空”的挑衅。
我们常以为近地轨道是真空,但实际上,在550公里甚至更低的轨道(VLEO,超低地球轨道),大气依然存在。虽然稀薄,但在第一宇宙速度下,气体分子的阻力足以让卫星减速、坠毁。
传统的 CubeSat 在这里就像一块乱翻滚的砖头,阻力巨大,寿命极短。
而 DiskSat 选择像飞盘一样“侧身”飞行。当它以边缘切入气流时,其迎风面积几乎可以忽略不计。这种空气动力学特性让它能够潜入300公里以下的超低轨道——这是传统卫星的禁区。
在这个高度,物理规则变了:
更清晰:距离地面更近,意味着同样的镜头能拍出更高分辨率的谍照(这正是美国太空军资助该项目的原因)。
更干净:这里的稀薄大气能自然清除太空垃圾,任何失效的卫星都会很快再入大气层烧毁,不会成为永恒的碎片。
这里有一个巨大的讽刺:我们在50年代幻想的“飞碟”,曾被认为是毫无空气动力学依据的幻想;殊不知在热层(Thermosphere)的稀薄气体中,飞碟竟然真的是最优解。
创新的“反标准”路径DiskSat 给了我们一个关于创新的深刻启示。
CubeSat 的成功源于“标准化”——它定义了接口、尺寸和发射器,让所有人都能搭便车。但这种便利性最终演变成了一种路径依赖。我们开始为了适应盒子而去设计任务,而不是为了任务去设计盒子。
Rocket Lab 的电子号火箭(Electron)直径1.2米,DiskSat 直径1米。它几乎是贴着整流罩的内壁被塞进去的。它不再是一个被装在标准化方形容器里的货物,它直接利用了火箭本身的几何极限。
真正的颠覆往往不来自“把现有的东西做得更好”(比如更高效的立方星),而来自“质疑现有的容器”。
当我们看着那四颗在去年12月升空的“飞碟”,我们看到的不仅仅是新的间谍卫星原型。我们看到的是对过去25年航天工业惯性的一次物理学反击:有时候,为了前进,你得先把那个标准化的盒子砸扁。