在過去幾年裡，航太工業的經營方式產生明顯變化。新企業正借助目標遠大的專案進入新的市場，抓住巨大的商機。隨著發射入軌的商業航太衛星數量迅速增加，成本亦大幅下降。運載火箭成本逐漸降低，摩爾定律的體現使得衛星體積也縮小了好幾個數量級。相較於前幾代公車大小的超複雜產品，如今，只有摩托車大小的簡易衛星重量更輕，製造和發射成本也更加低廉。
隨著設計、製造和標準化的進步，上市時間也進一步縮短，這些對商用航太衛星產業產生了重大影響，令衛星的部署速度更快，過程更加彈性。SpaceX、OneWeb、Telesat和Amazon等NewSpace私人企業計畫在未來十年內發射數千顆低軌道(LEO)衛星，以組成巨型衛星群，以便提供全球性的互聯網路，甚至覆蓋全球服務不足的地區。
商業航太衛星市場(主要為低成本低軌道衛星)快速擴張，現已成為市場發展的驅動力，與之形成對比的是限制多、成本高、海拔高的地球同步軌道(GEO)衛星。隨著這些市場變化的出現，主要的問題之一是需要多少輻射強化。如今，大批量商業航太市場已不能承擔成本較高、要求嚴格、耐輻射，並且符合航太標準的「傳統」晶片、元件和裝置。
太空輻射威脅衛星壽命
對於高可靠性的傳統產品，其初始的設計目的是為了在惡劣的太空環境中使用數十年，其承擔的是美國國家航空暨太空總署(NASA)的航太任務，搭載的則是高軌道的GEO電信衛星。在如此環境裡，輻射更加強烈，同時也會對航空器的電子裝置產生危害。現在，在衛星市場中，15~20年的抗輻射飛行任務的市場比重只占一小部分。如今的NewSpace商業市場有著不同的結構—任務持續時間只有幾年，甚至幾個月，因此在太空輻射威脅相對較低的區域輻射防護水準的要求也更低。
輻射是航太飛行設備電子系統的主要威脅(圖1)，產生的影響包含臨時故障、長期退化、災難性故障等。適用的防禦措施是使用經過輻射加強和測試的電子設備，其經過專門的輻射性能和生存能力測試。
圖1 衛星和飛行器電子系統的主要威脅是輻射
推動商業航太衛星產業發展的因素：
．更低的發射成本
．體積更小、重量更輕、價格更加低廉的飛行器
．對現代IC技術和新功能的需求
．對近地軌道任務和更大衛星群的重視
．需要縮短產品上市時間
巨型衛星群部署競賽起跑
商業航太產業發展迅速，使得進入太空這件事變得比以往任何時候都更加容易。由數千顆衛星組成的低成本低軌道巨型衛星群已經開始部署(圖2)。
圖2 由數千顆衛星組成的低成本低軌道巨型衛星群已經開始部署
作為商業航太衛星領域的領導企業，SpaceX正在重複使用其F9火箭推進器，同時將多達60顆更輕、更經濟的衛星發射到近地軌道。共乘和推進器的重複使用降低了發射成本，使每顆衛星的價格降至100萬美元。這些低軌道衛星在341英里(550km)的高度上環繞地球運行，高度大約是地球同步軌道距離的3%。
近地軌道訊號延遲更低，為關鍵任務通訊、遠端機器人手術、金融交易和遊戲等應用場合提供更快的反應速度。不過，相較於在傳統地球同步軌道高度運行，較低的軌道上的這些衛星可通訊的地球表面範圍更小，因此需要更多的衛星才能實現相同的地球表面覆蓋範圍。小型衛星和巨型衛星群的應用越趨普及，預計每年會發射1,000多顆低軌衛星。
由於超大型衛星群中擁有的衛星數量龐大，商業企業不可能同時讓多顆衛星維持運行，並為每套傳統元件支付數千美元的費用。對於在商業太空衛星產業發展業務的NewSpace企業而言，需要一個具體可行、經濟實惠，並且適合用來平衡任務和風險的解決方案。 NewSpace是一個新興的全球性私人飛行器產業，致力於尋求體積較小、功能較強、具有成本效益的抗輻射技術，以滿足低輻射或相對良性輻射環境和短時任務的需要。
其目標為：
．降低進入門檻
．提供體積更小、價格更低、重量為500公斤以下的衛星來執行單一任務
．近地軌道高度僅為地球同步軌道的3%，且處於較低的輻射環境中
．需要更複雜的通訊網路
滿足新需求的商業解決方案
現今的小型衛星需要創新的設計解決方案，縮小尺寸、重量、功率和成本，這是傳統元件所不具備的。在太空應用中使用價格較低的商用現成(COTS)元件有許多益處，包括先進的技術、更高的整合度、更高的性能和更佳的SWaP。不過，僅使用COTS元件可能無法滿足許多新航太事業的保護、測試和可靠性需求。
如今，有廠商如ADI的商業航太產品填補了低階COTS元件與全航太級氣密QMLV產品之間的差距。商業航太產品實現了可靠性與低成本的平衡，以達到可接受的風險水準。其他功能包括晶圓批次統一性和可追溯性、輻射監測器和強化測試，以及COTS商用級產品不支援的功能。
兩個新的商業航太產品等級
ADI建立了兩個新的產品等級組合(圖3)，以滿足新興商業航太衛星產業的廣泛需求。該產業主要研究在低輻射環境中運行的近地衛星和巨型衛星群，以及傳統地球同步軌道衛星不斷變化的成本壓力。
圖3 衛星可靠度等級
商用航太低軌道衛星(CSL)
商用航太低軌道衛星是為了滿足成本限制或高容量的需求，其提供了適合在低輻射環境中繞軌道運行的近地軌道衛星群的基本測試和篩選服務。
商用航太高軌道衛星(CSH)
專為需要高可靠性、比傳統產品成本更低、功能更先進的客戶而設計。商用航太高軌道衛星具備較高水準的篩選和輻射鑑定能力，並提供嚴格的測試，可在沒有氣密包裝的情況下使用(相當於使用SAE AS6294作為指南的QMLV)。CSH包含CSL所能提供的一切功能，另外還可提供高可靠性的篩選和品質合格檢驗服務。
改善生活的新產品
COTS元件、CSL和CSH不僅是實現更好的SWaP、更小體積衛星和巨型衛星群的技術，而且是提高生活品質和拯救生命的工具。有鑑於商業太空衛星產品的創新，以及勇於開拓的NewSpace企業在實現星際遠航方面付出的努力，這一切目標，甚至是更多的目標都有可能實現。
地球觀測衛星提供的資料將有助於人們更能瞭解地球的河流、海洋、森林和基礎設施，而提高農業生產效率，改善水、資源和野生動物管理。
透過寬頻連線衛星系統覆蓋地球，可以協助減輕災害，例如颶風和森林火災。由於氣候變化，這些災害似乎正在增加。華盛頓莫爾登鎮曾發生火災，緊急救援人員已將太空聯網用於重建工作，協助人們災後重建。
這類技術也可以在許多小城鎮中應用，如位於美國德州西部埃克托郡的奧德薩。在這片荒涼、平坦、乾燥的土地上，近40%的家庭反映寬頻服務不可靠，或根本未提供寬頻服務。太空「飛行路由器」的波束連接可以協助孩子們線上觀看學校課程，在家繼續接受教育。
(本文作者為ADI航空航太、防務及RF產品總經理)