杂志汇太空探索

天空盒子公司创始人

美国天空盒子成像公司（以下简称天空盒子公司）成立于2009年，坐落在美国加利福尼亚州山景城。该公司由斯坦福大学航天工程专业4名毕业生创立，其创立的初衷是为了参加一项由谷歌公司发起的奖金高达2000万美元的竞赛。这项竞赛要求参赛者设计一种能将有效载荷搭载到月球上的航天器，并传回清晰的月球表面照片。在这项竞赛的启迪下，四人逐渐产生了创建公司的想法。在经过6个月的完善构思和反复设计之后，该公司从科斯拉创投风险投资基金拿到了其种子轮融资——300万美元，并在帕洛阿尔托租借了一个278.7平方米的没有窗户的办公室开始了其传奇的创业生涯。

2010年，该公司开始设计自己的数据处理平台和高分辨率遥感卫星，扩展其用户、合伙人、供货方网络。2011年，公司从Khosla基金和贝西默基金获得第二轮融资——共1800万美元股权投资，并使其设计的卫星完成了关键设计评审。2012年，公司从迦南、诺斯维特投资基金等四个风险股权投资基金进行了第三轮融资共计7000万美元。至此，经过三轮融资，公司已获得约9100万美元的风险投资，被麻省理工学院技术评论（将其评为2012年最具“摧毁性”的50家公司之一。2014年6月13日，天空盒子公司以5亿美元的价格被谷歌公司收购，员工数量125名。

当前的商业成像卫星时效性差、价格昂贵，且须优先满足政府的图像获取权，导致许多商业需求受限。此外，天空盒子公司充分预测到了卫星成像具有革新现有产业和催生新产业的潜质。因此，公司制订了明确的发展思路：提出小卫星、大数据概念，计划建造由24颗微卫星组成的“天空卫星”（Skysat）对地观测星座，将卫星获得的地球图像或视频数据建立一种全新的大数据库，汇集所有相关卫星数据，提供基于云平台的对地观测数据访问服务，颠覆传统的由代理商负责数据销售的理念。

“天空卫星”是全球首颗100千克量级亚米级分辨率商业视频遥感小卫星，是首颗采用CMOS面阵探测器的低轨亚米级分辨率卫星。首星成本仅为5千万美元，而一颗传统的甚高分辨率卫星，如WorldView-2的成本约4亿美元。24颗“天空卫星”组成的星座部署完毕后，星座重访时间将优于3小时。

2013年11月21日和2014年7月8日美国分别成功发射了“天空卫星”-1和“天空卫星”-2两颗业务星。“天空卫星”质量约91千克，运行在高600千米的太阳同步轨道，采用由碳化硅制造的里奇-克莱琴（R-C）反射光学成像系统。“天空卫星”-1在成像模式工作时，全色分辨率0.9米，4谱段多光谱分辨率2米，幅宽8千米。视频模式工作时，只能提供全色视频，分辨率1.1米，幅宽2千米×1.1千米。视频每秒30帧，单次能够持续拍摄90秒，输出H.264编码格式的1080P高清视频。

为了大规模批量制造“天空卫星”，并推进全球数据分发，2014年2月，天空盒子公司与劳拉空间系统公司签订了卫星制造合同。根据合同要求，劳拉公司将利用天空盒子公司提供的卫星设计方案为后者制造13颗商业高分辨率遥感卫星。当月，天空盒子公司还与轨道科学公司签署了商业发射合同，计划于2015年底从范登堡空军基地利用“米诺陶”运载火箭一次性发射6颗“天空卫星”入轨。

除研究先进的高分辨率成像技术外，作为创新型的商业遥感公司，天空盒子公司非常致力于畅通全球数据分发渠道，扩展全球影响力。天空盒子公司正在构建开放式的公共服务平台，鼓励用户挖掘海量对地观测数据的潜在应用价值，第三方可通过付费便可利用这些资源开发个人定制应用，建立起从农业产量信息到商场消费者信息等一应俱全、包罗万象的应用产品。同时，天空盒子公司非常注重拓展与遥感数据分销商的合作范围。2013年5月，公司与日本空间成像（JSI）公司达成数据分发合作协议后，2014年，又在分别与澳大利亚地理图像公司、阿联酋空间成像公司和英国麦肯锡情报服务公司达成数据销售和分发合作协议。2014年6月，谷歌公司收购天空盒子公司更是使公司的大数据存储、处理和分布式计算能力大幅提升，推动其在遥感数据应用与互联网技术结合浪潮中占得先机。

测试“天空卫星”

位于天空盒子公司净化室的“天空卫星”-1

“鸽群”-1卫星

美国行星实验室公司原名为“宇宙吉娅”（Cosmogia）公司，于2010年在美国加利福尼亚州旧金山成立。公司的3位联合创始人都有在美国航宇局工作的经历，其中2位曾在美航宇局艾姆斯研究中心的小卫星办公室工作。目前，行星实验室公司共有35名全职员工，其中大部分是曾在美航宇局和太空探索技术公司、劳拉空间系统等公司工作的工程人员。

2012年，行星实验室公司通过多家投资公司筹集到了总额为1300万美元的资金，2013年6月完成由Draper Fisher Jurvetson风投基金领投的首轮融资，总额约1310万美元，同年12月又完成B轮融资，融资总额为5200万美元。2015年1月，公司再获9500万美元投资，使得该公司融资总额已达到1.6亿美元。新获得的资金将用于“扩大运营，发展销售与市场营销，以提高产业和应用服务能力”。2015年7月，公司与黑桥地理空间（BlackBridge）公司达成最终收购协议，收购黑桥地理空间公司及其所属的“快眼”星座。

美国行星实验室公司是一家航天与分析公司，旨在为全球客户提供不断变化中的地球相关信息并定期频繁更新。该公司计划“设计一种完全不同的卫星，其将具备改善许多利用云提供云服务的地面业务的潜力”。与天空盒子公司类似，美国行星实验室公司也以大数据、云计算等IT前沿技术为驱动，尝试全新的遥感数据分发与应用模式，并提供云服务平台，鼓励用户或第三方开发专业化应用APP，力图在移动互联时代实现天基遥感应用的实时响应和定制化服务。

美国行星实验室公司以3U立方体卫星为平台，构建了全球迄今为止规模最大的遥感卫星星座——“鸽群”（Flock），用于提供高重访、低成本的全球卫星图像。美国行星实验室公司希望通过快捷、廉价的高分辨率卫星图像，拓展遥感图像用户群体，并利用其中蕴含的信息更好地解决人道主义、环境及商业问题。

目前，美国行星实验室公司共计发射了131颗“鸽群”卫星，其中34颗因火箭爆炸导致发射失败。首批“鸽群”-1星座从国际空间站释放，由于轨道高度低，受地球引力作用已全部再入。唯一直接发射入轨的“鸽群”-1c星座由“第聂伯”运载火箭直接发射，其他批次均搭乘轨道科学公司的“心宿二”火箭发射升空，从国际空间站释放。此前，行星实验室公司于2013年发射了4颗技术验证纳卫星，即“鸽子”-1/2/3/4卫星，用于为该星座测试相关技术及验证任务概念。

从国际空间站上发射“鸽群”

“鸽群”系列卫星为3U立方体卫星，尺寸为10厘米×10厘米×34厘米。卫星采用标准化平台，对陆地连续开机的工作模式，部署成本低，大规模星座能够实现覆盖区域内的近实时覆盖，寿命5个月～6个月。卫星载有1台高分辨率相机，分辨率3米～5米。通信分系统包括甚高频无线电信标和S频段调频扩频调制解调器，S频段无线链路数据率115kbit/s。

“鸽群”卫星星座获取的数据将实现全球共享，商业应用包括制图、房地产和建筑、石油和天然气监测等。借助2015年7月对黑桥公司的收购，公司快速向新领域扩张，获得了超过100家的分销商销售网络和遍及全球的用户群体，以及“快眼”星座6年来获取的全球图像的海量存档数据，图像分辨率5米，约600亿平方千米。这些数据使得行星实验室公司成为能够在互联网上提供全球最大的商业卫星图像数据集的公司之一。行星实验室公司的目标是通过其构建的平台向用户广泛的提供关于地球变化的信息，该平台既包括“鸽群”卫星星座每天获取的遥感图像，也包括来自各种其他渠道的图像数据。

“鸽群”-1星座单星外形图

-1卫星过程

地球直播公司是利用大数据技术，以互联网和移动终端为平台，为用户提供卫星数据定制服务的新型宇航企业。该公司允许其他开发者在其提供的开源应用程序接口（API）的基础上制作应用程序（APP），在环保、教育、灾害监视、传媒甚至游戏开发等领域有广阔的应用前景。地球直播公司与Youtube、Flickr等社交和移动媒体网站合作，方便用户创建、发布和共享图像或视频。用户也可以在地球直播网站上免费注册，订阅关注的位置信息。商业模式包括遥感图像销售、视频销售、网络广告销售和应用平台销售4大部分。

地球直播公司以国际空间站为平台搭载视频和成像相机，获取遥感数据。2013年11月25日，俄罗斯进步号飞船从拜科努尔航天发射中心搭乘联盟号火箭成功发射，并飞往国际空间站，飞船上携带了地球直播公司的两部光学成像系统——中分辨率相机和高分辨率相机。此次空间站双相机项目，地球直播公司融资约4500万美元。2014年1月27日，两部相机在国际空间站的俄罗斯星辰服务舱成功安装。

中分辨率相机的分辨率为5米，幅宽约50千米，是在英国卢瑟福-阿普尔顿实验室现有的RALCAM3型相机基础上研制的全色和近红外相机，该相机采用推扫成像，只能对星下点成像。

高分辨率相机由RAL与加拿大麦克唐纳-德特威尔联合公司合作研制，安装在一个可转向的二维转台上，分辨率为1.1米，视场为5千米×3.4千米，采用3048像素×4560像素的面阵探测器，能够拍摄单幅图像和帧速率3.25fps的视频，每天可产出150段每段90秒的视频，且能与谷歌地球的相关架构兼容。国际空间站的覆盖范围为南北纬51°，能够每天绕地球飞行16圈，两部相机都安装在国际空间站上，因此其覆盖范围与国际空间站相同。

目前，地球直播公司在莫斯科、牛津、迪拜、南非、毛里求斯和新加坡规划了五个数据接收站。未来，地球直播公司计划利用HRC和MRC相机，以互联网和移动终端为平台，为全球用户提供涵盖遥感视频与图像数据的免费在线浏览和商业定制服务。

同时，地球直播公司也在寻找脱离国际空间站的发展机会。2015年7月，地球直播公司以7640万欧元的价格完成对西班牙德莫斯航天公司下属子公司——德莫斯成像公司的收购。地球直播公司通过此次收购，不仅拥有了“德莫斯”-1和“德莫斯”-2卫星的运营权，还获得了与此相关的卫星图像采集、存储、处理、分析、分发和销售许可能力，加速了地球直播公司在数据分发、web平台开发以及自主卫星星座建设方面的战略布局。除了此次并购行为外，地球直播公司还与德莫斯航天公司建立了双边合作协议，后者将作为战略执行合作伙伴参与地球直播公司提出的16星星座建设。除德莫斯航天公司外，多家加拿大公司将为地球直播公司小卫星星座研制SAR载荷，欧洲萨瑞卫星技术有限公司将为该星座研制卫星平台及光学有效载荷。

当前，天基对地观测市场正在悄然发生变化，尤其是随着近年来众多新型初创卫星公司的悉数登场，运营与服务的范围和内容快速扩展。美国商业遥感领域的领头羊“数字全球”公司的最大用户——美国国家地理情报局，已开始考虑与这些新型商业遥感公司合作，并在研究如何通过风投公司资助这些公司。未来，随着创新型高分辨率遥感系统的逐步部署和完善，商业数据应用、销售和分发模式的进一步成熟和发展，天基遥感领域必将发生重大变革。

加拿大地球直播公司HRC相机