立方体卫星，简称立方星（CubeSat），是一种采用国际通用标准的低成本微小卫星。1U（Unit）立方星，体积为10cm×10cm×10cm；在此基础上，可拓展为“2U”、“3U”甚至“12U”（20 cm×20 cm×30cm）。立方星是微小卫星发展的主要方向，实用化的立方星技术2014年入选《科学》杂志年度十大科技进展。

立方星是国际上广泛用于大学开展航天科学研究与教育的一种小卫星，具有成本低、功能密度大、研制周期短、入轨快的特点，通过组网形成星座，可实现对海洋、大气环境、船舶、航空飞行器等的监测。可应用于空间成像，通信，大气研究，生物学研究，新技术试验平台等方面。

1999年，美国斯坦福大学教授汤姆·肯尼对皮卫星提出了一种新概念——立方星，其重量为1千克，体积为10厘米×10厘米×10厘米 (也叫1U)。由若干颗立方星(若干个U)可以组成立方体纳卫星。

国际上将重量小于1吨的卫星，称为小卫星。英国萨里大学引领的“体重”在百公斤量级的小卫星技术，在30年前给卫星产业带来了第一次冲击，在许多高需求领域承担起重要角色；而在十年前，得益于微电子技术的飞速发展，功能相对单一但研发成本极低的微纳卫星开始高速发展。自2003年首次发射升空，立方星如今已进入许多实际应用领域，并于2014年入选《科学》杂志“2014年全球十大科学突破”。

1999 年，来自加州理工学院的教授Jordi Puig-Suari和斯坦福大学的教授Bob Twiggs提出了立方星(CubeSats)的设计，这一设计理念也在之后几年被逐渐发展成为一种卫星设计标准。

目前，世界上有多家研究机构与企业在专门研制、生产和供应标准化、模块化的立方星。仅几年时间，立方星就已从创新概念、系统设计、技术实现、飞行实验发展到具体空间应用，发射数量也快速攀升。不少国家通过立方星圆了“航天梦”。2013年，厄瓜多尔和秘鲁成功发射自主研制的立方体纳卫星，实现了本国首颗卫星的突破。

2015年9月25日，长征十一号运载火箭成功将四颗卫星送入预定轨道，其中，三颗名为“上科大二号”（STU-2）的立方星飞向了太空，并成功地向地面传回了数据。这是中国首批依照国际标准研制发射的立方星，上科大二号的成功发射促进了科研与教育的紧密结合，标志着中国在皮纳卫星研制和产学研结合的创新平台上迈出了与国际接轨的重要一步，开拓了中国航天产业的新格局。

2016年6月25日，西北工业大学研制的世界首颗12U立方星“翱翔之星”，搭载长征七号运载火箭在海南文昌发射成功，顺利进入预定轨道。以周军教授为核心的西北工业大学陕西省微小卫星工程实验室在国内率先开展立方星研究。截至2016年，该实验室已经形成了2U、3U、6U、12U等系列化的立方星及其组件产品，部分组件已经应用于国外立方星。实验室制定了立方星总体设计、系统集成和总装测试的研制规范，可以在3—6个月内完成1颗立方星的研制，具备了年生产10—20颗2～12U立方星的能力。

2017年8月1日，天舟一号货运飞船成功在轨释放一颗立方星，随即地面成功捕获立方星。本次试验是中国首次通过飞船系统采用在轨储存方式释放立方星，完成了非火工品装置的分离解锁技术、部署发射器与立方星间接口匹配技术以及部署发射器制造的材料和工艺保证技术验证，为后续中国空间站开展微纳卫星部署发射及在轨服务奠定了技术基础。

2023年，由广西大学牵头，联合华中师范大学、中国科学院星中国科学院高能物理研究所、中国科学院大学、航天五院511所和中电13所建立的空间X射线偏振探测研究团队（CXPD合作组）自主研制的Ｘ射线偏振CXPD立方星已完成地面的标定测试，成功交付卫星平台公司。

2024年5月3日，由上海交通大学航空航天学院智能卫星技术中心研制的“上海交通大学思源二号（ICUBE-Q）”探月卫星伴随嫦娥六号探测器探月任务，搭乘长征五号运载火箭于海南文昌航天发射场成功发射。“SJTU思源二号”将在抵达月球轨道后与嫦娥六号分离并开展卫星预定任务。这是上海交通大学继首颗学生卫星 “SJTU思源一号”后，首次研制月球轨道卫星。这颗立方星是国内首颗10公斤以下的探月卫星。

立方星看上去像只魔方，却是“五脏俱全”：不到10厘米的计算机主板可以管理卫星姿态、热控和应用载荷等所有星载系统。集成电路有几十克重，动量轮拇指大小，用来星地间通讯的天线有1元硬币大，联通各设备的导线不足1毫米粗。 此外，立方星还能进行组合，组合后的尺寸越大，可以实现的功能也就越多。立方星等小微卫星也能进行联网，以实现更大的作用。

立方星或立方体纳卫星可广泛用于通信广播、对地观测、科技试验等各个领域。目前，世界上有多家研究机构与企业在专门研制、生产和供应标准化、模块化的立方星。仅几年时间，立方星就已从创新概念、系统设计、技术实现、飞行实验发展到具体空间应用，发射数量也快速攀升。不少国家通过立方星圆了“航天梦”。2013年，厄瓜多尔和秘鲁成功发射自主研制的立方体纳卫星，实现了本国首颗卫星的突破。立方星还可通过国际空间站机械臂附加的小卫星释放装置到太空。从国际空间站上释放的立方星振动更小，有助于降低设计难度和生产成本，并可充分利用有人参与的优势，在站上进行测试和一定程度的维修，甚至根据需求进行组装。

据《文汇报》报道，立方星最大的优势在于其具有统一的设计制造标准，有利于卫星在国际上的流通与合作使用。立方星的发射与制作成本一般为数百万元人民币，这与动辄数亿乃至数十亿元的大卫星相比，成本低得多。同时，立方星具有功能密度大、研制周期短、入轨快的特点，通过网络组建技术形成星座，可实现对海洋、大气环境、船舶、航天、航空飞行器等的监测，也可应用于空间成像、通信、大气研究、生物学研究，以及新技术试验平台等方面。

用途广

立方星或立方体纳卫星可广泛用于通信广播、对地观测、科技试验等各个领域。目前，世界上有多家研究机构与企业在专门研制、生产和供应标准化、模块化的立方星。仅几年时间，立方星就已从创新概念、系统设计、技术实现、飞行实验发展到具体空间应用，发射数量也快速攀升。不少国家通过立方星圆了“航天梦”。2013年，厄瓜多尔和秘鲁成功发射自主研制的立方体纳卫星，实现了本国首颗卫星的突破。

成本低

立方星技术的迅猛发展和发射方式增多，与其低成本密不可分。与建造成本动辄上亿美元的传统大卫星相比，立方星的成本可谓沧海一粟。目前，“一箭多星”发射已成为立方星发射的主流方式。今年，印度创造了“1箭104星”的世界纪录，其中大多数是立方星或立方体纳卫星。此种发射方式大大提高了发射利用率，降低了单星发射成本和进入太空的门槛，活跃了商业发射市场。

另外，立方星还可通过国际空间站机械臂附加的小卫星释放装置到太空。从国际空间站上释放的立方星振动更小，有助于降低设计难度和生产成本，并可充分利用有人参与的优势，在站上进行测试和一定程度的维修，甚至根据需求进行组装。

好操控

在立方星基础上还出现了手机卫星。所谓手机卫星就是以立方星为卫星平台，用智能手机进行控制的新型卫星。2013年2月，英国萨瑞卫星公司研制的全球第一颗智能手机卫星升空。它是一个3U的立方体纳卫星，除了太阳能电池板和推进系统外，它具有传统卫星的所有部件和功能，是全球第一个采用3D打印零件进入太空的航天器。