由40余名中學生研制 搭載四大載荷
長征二號丁運載火箭點火升空。
今天(12月28日)11時23分,高景一號商業遙感衛星“搭乘”長征二號丁運載火箭,在太原衛星發射中心成功升空。值得注意的是,此次任務還搭載了我國首顆中學生全程參與的衛星。在專家和少年們的目送中,這顆“八一·少年行”衛星開啟了在宇宙中的漫漫征程。
上午,記者踩著咯吱咯吱的積雪登上發射場對面的山頭后看到,靜靜佇立的火箭在綿延的呂梁山脈映襯下,顯得有些嬌小。
11時許,簡潔卻有力的口令聲陸續傳來。“5分鐘準備!”“3分鐘準備!”“2分鐘準備!”10,9,8……3,2,1,“點火!”白煙四起,火箭騰空而上,漸行漸遠,幾十秒后變為白點,開始了漫長的旅程。
“八一·少年行”衛星是我國首顆由航天專家指導、北京市八一學校40余名中學生全程參與研制并主導載荷設計的一顆低軌道科普衛星。衛星長約 12厘米,寬約11厘米,高約20厘米,入軌后其搭載的四大載荷將完成對地拍攝、無線電通訊、對地傳輸音頻和文件以及快速離軌試驗。
在軌期間,“八一·少年行”將支持開展多種學生主導的航天科普活動。衛星可以跟蹤拍攝霧霾、臺風等天氣現象,進行一定的氣象觀察數據積累; 支持全球無線電愛好者開展通聯活動。此外,我國第一顆人造衛星播放過的《東方紅》、北京市八一學校校歌等音頻文件也將伴隨這顆衛星一同升空,地面將接收解 碼后播放。同時,學生們還將實時監測衛星的運行狀態,通過觀察軌道參數等數據,驗證所采取措施對于幫助衛星快速離軌的可行性,為未來清理太空垃圾貢獻一定 力量。
高景一號衛星是中國航天科技集團公司自主研制的商業高分辨率遙感衛星,是未來商業遙感衛星系統首發星,由2顆0.5米分辨率的光學衛星組 成,具有專業級的圖像質量、高敏捷的機動性能、豐富的成像模式和高集成的電子系統等技術特點。衛星完成在軌測試后,將為全球用戶提供遙感數據服務和應用系 統解決方案服務,以及針對國土資源調查、測繪、環境監測、金融保險和互聯網行業的增值服務,將逐步實現我國高分辨率遙感衛星商業化運營。
用于發射任務的長征二號丁運載火箭,由中國航天科技集團公司所屬上海航天技術研究院研制。這是長征系列運載火箭的第244次飛行。
研制
學生創意令專家驚羨
中學生衛星研制項目的發起最初源自中國航天科技國際交流中心副主任周岫彬與八一學校副校長朱凱的聊天兒中。去年從以色列考察回國后,周岫彬 與朱凱聊天時,提到以色列中學生參與衛星研制的事情感慨不已。“我們的中學生為什么不能做這件事情?”兩個人一拍即合,于是,項目在今年4月24日航天日 正式啟動。
經過全校的征集后,學校組建了學生衛星研制團隊。暑期時,學生開始前往航天系統各個研究所進行實地考察、學習,并開始接受來自各方專家的 “知識轟炸”。在此基礎上,學生們進行了載荷的創意設計。“學生們太敢想了!很多創意讓我們覺得很吃驚!”周岫彬至今對于載荷答辯時“小總師”們表現出的 學習能力和無限創造力記憶猶新,如一個愛好天文的“小總師”提出將射電望遠鏡作為衛星載荷。這想法可不是天馬行空,而是有著充足的理由:我們現在對外太空 的觀測主要受到兩個因素的影響,一是大氣層有很多污染;二是口徑很難做得足夠大,而只有口徑足夠大,通光量才大,才能看得清楚。如果能用衛星搭載一個射電 望遠鏡作為載荷,那么無限多個衛星就能實現無限大的口徑。“我們很吃驚,不敢想。因為我們一想到這個問題就覺得很難,那么多衛星,要把射電望遠鏡都放上 去,非常困難。而實際上是可以實現的,你只需要相信以后肯定能夠做到。”
釋疑
衛星研制周期為何這么短?
這顆“八一·少年行”衛星從9月開始進入工程星研制階段,到正式發射僅有幾個月的時間,為何研制周期這么短?
周岫彬解釋說,目前我們航天系統研制的衛星的確有著很長的周期,動輒數年。這種衛星一般比較大并且多有定制化的要求。而“八一·少年行”衛 星尺寸小、標準化程度高,而且學生上手快,周期就相應縮短了。“衛星的構件、配件都實現了標準化,這樣可以大大縮短衛星的研制流程。”周岫彬介紹說,他曾 請教過相關的衛星研制部門,如果各方面條件具備,所有的零配件都能夠保證、采購周期很短,大概兩個星期就能夠造一顆衛星,“這種衛星非常適合中學生開展科 普。”此外,各方面的支持使得衛星的審批流程大大縮短,這也是衛星短時間內得以發射的原因。
進展
測控地面站已在學校建成
衛星升空后,學生們要通過監測衛星在天上的一舉一動,來達成衛星最初設計時所承載的科普使命。而這離不開測控地面站的幫忙。據八一學校副校長朱凱介紹,目前學校的地面站已經建設完成,學生們正陸續接受相關培訓以待“持證上崗”。
八一學校高二女生徐依菲已于近日第一批通過了“無線電操作a類資格考試”,成為首批可以持證上崗的“測控員”。而她在此前的衛星研制過程 中,主要參與的是電源分系統工作,之所以“不務正業”在后期又加入新的任務中,是因為“實在太想參與衛星升空后的后續工作了”。學校相關負責人說,對于衛 星后續科普使命的行使,學校對項目組的學生不做限制,只要有興趣,通過考試后都可以加入。據朱凱透露,學校的天地一體化創客實驗室也在進一步完善中。實驗 室除了包括地面站之外,還將為學生提供更多的測試試驗設備,比如載荷制作設施、高溫環境模擬裝備等。
未來有更多學校參與航天活動
未來八一學校還將聯合國內其他感興趣的中學,進一步進行科普02星、03星的研制,并計劃于近年內進行發射。
周岫彬還透露,受到“八一·少年行”衛星的感召,已經有很多中小學主動找到中國航天科技國際交流中心,洽談合作意向。目前,中心正與人大附 中進行探空火箭工程、月球車、火星探測、太空機械臂等領域工程的合作探討;與65中將合作建成北斗導航創客實驗室。此外,十一學校、北大附中等北京科技特 長校均表示出對于相關項目的興趣和關注度。
特寫
衛星就像是自己的孩子
這不是劉書洋第一次來太原了。
將近一個月前,他和其他幾位同學共同護送著這顆凝聚著小組成員幾個月心血的小衛星來到太原。盡管老家是山西,但他之前卻從來沒來過岢嵐。在 爸爸的描述里,這是一個離太原還很遠、條件無比艱苦的山區。而到了之后,劉書洋的第一感覺卻是“干凈”。護送衛星進入廠房時,換衣服、噴淋……每個環節都 是一絲不茍,“我覺得地面比我的衣服都干凈”。
劉書洋至今還記得當時衛星與彈射筒組裝完成、將衛星裝到火箭內壁后戀戀不舍的情緒,“兩三個月跟自己的孩子似的”。目前他最大的心愿是:愿衛星在天上一切都好。