Albedo 公司的首颗卫星 Clarity-1 成功证明了在极低地球轨道 (VLEO) 进行持续商业运营是可行的。尽管卫星最终因陀螺仪故障而失联，未能完全实现 10 厘米分辨率的成像目标，但它成功克服了大气阻力和原子氧腐蚀等核心挑战。任务验证了自主研发的卫星平台和端到端的图像处理流程，收集到的数据足以证明其核心技术的成功，并为未来的 VLEO 任务铺平了道路。
极低地球轨道 (VLEO) 的可行性得到验证
几十年来，VLEO 因大气稠密、阻力巨大而被认为不适合卫星长期运行。Clarity-1 的设计证明了这一难题可以被克服。
VLEO 是可行的。而且，它的表现甚至超出了我们的预期。
- 优异的空气动力学表现：卫星的阻力系数比设计目标低 12%。这一关键数据验证了模型，表明卫星在 275 公里高度的平均寿命可达五年。
- 抵抗原子氧腐蚀：VLEO 轨道中的原子氧会腐蚀传统卫星材料。我们为此开发的特殊太阳能电池阵列表现出色，即使在原子氧浓度更高的深层 VLEO 区域，发电功率也保持恒定。
- 卓越的轨道与姿态控制：Clarity-1 成功完成了超过 100 公里的受控高度下降和轨道保持，并经受住了一场太阳风暴的考验。事实证明，我们的推力规划、故障检测和动量管理系统均运行良好。
“精准平台”：两年内打造并验证飞行
我们耗时两年多自主研发的卫星平台 Precision 现已通过在轨飞行验证（TRL-9）。
- 所有子系统均正常工作：从控制力矩陀螺 (CMG) 的控制律、飞行与地面软件，到电子板和热管理系统，所有自主研发的技术都得到了验证。
- 强大的云原生地面系统：实现了跨越 25 个地面站的联系规划自动化、每 15 分钟更新一次的任务调度，以及每天支持超过 30 次机动的推力规划。工程师可以在任何有网络的地方监控和指令卫星。
- 14 次成功的在轨软件更新：在轨升级能力是应对挑战的关键。我们从一开始就将此能力作为设计的核心。
完美的四周：从发射到入轨
任务的第一个月堪称完美。发射后仅三小时便首次联系成功，卫星自主完成了启动和速率捕获。
“我昨晚值班时，只希望能看到一个比特的数据。如果有人告诉我，我们能在发射后 14 小时内进入保护模式，我绝对不会相信。” — Albedo GNC 工程师
原计划一周才能完成的自主保护模式，我们在 14 小时内就实现了。随后，控制力矩陀螺 (CMG)、有效载荷和 X 波段无线电等关键部件的调试相继顺利完成，一切都像教科书般精准。
挑战与应对：从陀螺仪故障到三轴控制
一个月后，四个 CMG 中的一个因轴承温度过高而发生故障。为避免风险，我们关闭了所有 CMG，转而使用磁力矩器进行双轴稳定。
团队面临一个选择：要么冒险开发不成熟的 3-CMG 控制算法，要么尝试仅用磁力矩器实现三轴控制以完成向 VLEO 的轨道机动。我们选择了后者。
通常，磁力矩器仅用于动量卸载，而非姿态控制。但由于 VLEO 的特殊需求，我们为 Clarity-1 配备了异常强大的磁力矩器。GNC 团队在一个月内就开发出了仅用磁力矩器实现三轴控制的算法。尽管初期控制误差较大（有时达到 45 度），但通过不断迭代和软件更新，团队最终将推力矢量控制的误差缩小到 5 度以内，安全进入了 VLEO。
成像之旅：在限制中取得的成果
在 GNC 团队开发新的 3-CMG 控制律的同时，我们开始尝试使用磁力矩器进行成像。这带来了严重的图像拖影和指向误差，但我们仍然获得了一些成果，并通过算法自动筛选可能清晰的图像进行下行传输。
不久，新的 3-CMG 控制软件准备就绪并完美运行。卫星能够以极低的控制误差执行复杂的姿态机动。图像质量立即得到改善。
- 端到端图像链被验证：从光子进入光学系统，到地面接收并处理成图像产品的整个流程全部打通，且速度极快，下行传输后几秒钟内就能在公司内部 Slack 看到处理后的小样。
- 传感器性能超出预期：即使是未经校准的图像，其动态范围、辐射测量、色彩平衡和谱带对齐等指标也表现出色。
- 低抖动与低拖影：光纤陀螺仪的测量证实，拖影比目标低 3 倍，抖动比目标低 11 倍，这是获得高清图像的关键前提。
然而，在取得进展三天后，第二个 CMG 也开始出现问题。调查发现，CMG 的实际耐温极限远低于规格书上的数值。尽管团队尝试了多种 ingenious 解决方案并一度 revive 了第一个锁死的 CMG，但最终仍未能实现持续可靠的运行。
任务的终结与宝贵遗产
在任务进行九个月后，我们与 Clarity-1 失去了联系。我们推测是第三方采购的测控无线电出现的间歇性内存问题升级，导致板载内存损坏。
尽管如此，任务已经收集到了足够的 VLEO 验证数据。
我们结合大气密度模型和数月的轨道衰减数据，精确计算出了 Clarity-1 的阻力系数，并证明了其太阳能电池阵列对原子氧的抵抗力。这些数据充分验证了我们在 VLEO 轨道实现平均五年寿命的能力。即使卫星失联，它仍在自主保持姿态，继续在 VLEO 中下降。
距离 10 厘米分辨率仅一步之遥
如果将获取顶级图像比作建造一座金字塔，我们完成了大约 98% 的工作。除了 CMG 的温度问题，金字塔的所有基础部分都已得到验证和巩固。
- 已验证：阻力系数、抗原子氧能力、太阳能电池阵列、热管理、飞行与地面软件、CMG 控制律、精确指向算法、图像处理链以及在 VLEO 可持续运行的能力。
- 已知修复方案：问题根源清晰，解决方法也很直接——在较低温度下运行 CMG。下一代卫星的设计已经更新，以最大化 CMG 的寿命。
下一步计划
我们的下一次 VLEO 任务将 incorporate 这些经验教训，并展示除成像之外的新功能。VLEO 不仅仅是成像的最佳轨道，它是下一个富有成效的轨道层。更低的轨道能带来性能的巨大飞跃：更清晰的感知、更快的链路和更低的延迟。
Clarity-1 证明了最困难的部分：可持续的 VLEO 运营是可能的。我们不是在 speculation VLEO 的潜力，我们正在其中运营、学习，并准备将其规模化。