根據日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）的說法，定於本月23日發射的超低軌道衛星“燕”將主要用於離子發動機，及相關材料耐久性的驗證試驗。

此次“燕”衛星的發射地鹿兒島縣種子島宇宙中心

需要說明的是，一般意義上超過100公里就可被稱為太空，但在這一區域由於受大氣熱層影響較多，空氣阻力還相對較大，衛星一般是不會在如此低的軌道上執行的。如國際空間站的執行軌道大約是300~400公里，地球觀測衛星軌道則在600~800公里，而在地球靜止軌道執行的衛星，其軌道會達到36000公里。

超低軌道衛星技術試驗機（SLATS）“燕”

當然，在衛星在超低軌道執行也是有不少好處的，因為在如此低的距離上，即使不使用高效能相機，也能精確觀測地面目標，解析度可以較輕鬆的達到釐米級，對一些大氣現象亦能很好觀測。因此，一些光學偵查衛星就會執行到近地軌道進行偵查，但通常不會過多停留，畢竟過多的燃料消耗，是會大幅降低衛星執行壽命的。

日媒稱，日本即將發射的“燕”，按計劃，將先在約481公里處進入橢圓軌道， 執行約1年零3個月後從270公里的高度逐漸下降，每次下降10公里，以驗證離子發動機在不同高度的工作狀況。到1年零9個月後，“燕”將在180公里的軌道上執行7天，之後將觀察衛星在不使用發動機的情況下，能夠保持多久不跌入大氣層。

“燕”衛星載荷，第一項為離子發動機

可以看到在“燕”的整個執行過程中，離子發動機的驗證尤為關鍵，而所謂“離子發動機”，其原理是先將氣體電離，然後用電場力將帶電的離子加速後噴出，以其反作用力作為推動力。簡單來說，離子發動機是目前“最經濟”的衛星動力手段之一，消耗能源極少，但受限於推力較小，目前多適用於在太空中的遠距離航行。目前，離子發動機也是各國重點研發的物件，日本的此次試驗，也展示了其強大的技術儲備，及太空探索的野心。

日本是首個試射這種超低軌道衛星的國家，目前看技術上應該也是最領先的。

首先我們來認識一下超低軌道到底是多低？大約是距離地面在180公里至250公里的高度。這一高度還有極其少量的空氣以及電離狀態的氧。而我們通常熟悉的衛星即便是在600-800公里的高空我們都認為是低軌道，所以日本這次的確是走在了我們前面，是超低空軌道。

雖然日本說是為了未來拍攝受災地情況使用，但是明眼人還是不難看出它的軍事價值。因為在距離地面在180公里至250公里的高度，攝像頭的清晰度將大為提升，此前近地軌道是在600-800公里的高空拍攝的，這種量級上的變化帶來的軍事偵查用途可不是一點點。

回到話題，這次日本為什麼要發射這個衛星呢？我想有以下幾個用途，一是檢測它的發動機，要知道在180-250公里的高度只有非常稀薄的空氣，發動機無法靠電離狀態、微量的氧，所以必須使用離子發動機和太陽能，這裡就不展開講離子發動機了。第二是電離狀態的氧對衛星材料腐蝕嚴重，會造成隔熱層劣化，所以這次發射衛星因該是檢驗新型的材料，三是為今後超低軌衛星走向實用做技術準備。預計此次發射的衛星將在不同的高度實用離子發動機，以確定最合適的高度和最經濟的速度，以及保持這樣的高度和速度最長的時間。

之所以會選擇超低軌模式關鍵還是比此前發射的各種衛星價廉物美，而且偵查的效果也將大大提升。

軍事意義不大，日本的航天技術雖然不算是很差，但是距離美俄等航天強國依然有很大的距離。日本主要依靠的運載火箭是H-2型，技術水平處於長征3號的水平。而日本並沒有獨立研發20噸級火箭的能力，也就不具備軍事航天的能力。

超低軌道衛星的執行軌道相對較低，在執行短期測繪任務時有較大意義。但是由於執行軌道低，也非常容易被地面或空中反衛星武器摧毀。美國的SM-3防空導彈就曾經執行過反衛星任務，成功的摧毀了靶星。而中國的紅箭-19也具備高空反導或者低空反衛星的能力，大部分低軌道航天器都難以倖免。

超低軌道衛星對於日本來說有一定民用意義。由於軌道低，所需燃料進一步減小，可以進一步增大火箭的載荷。但是軌道越低在軌時間就越短，民用意義也不是很大。

事實上，超低軌道衛星主要在民用測繪上有一定意義。每一次針對特定地段進行航天測繪都進行變軌的燃料消耗太大，把衛星燃料送上太空的價格也不低。如果降低衛星造價，然後每次測繪都發射一枚低成本衛星，也是一個不錯的解決思路。由於測繪任務時間不長，更新要求不高，不需要持續在軌道上，也就只需要短時間在軌的超低軌道衛星便可以解決。還能有效的控制成本。

當然，伴隨著各國防空導彈技術的進步，超低軌道衛星的軍事用途接近為0。