武大50名學生將衞星送上天！用了老師800萬科研經費，搭長征八號“順風車”升空_風聞

曉查 蕭簫 發自 凹非寺

量子位 | 公眾號 QbitAI

一趟火箭載着22顆衞星成功上天，長征八號這次又刷新了一波歷史紀錄。

而且其中一項，還是武漢大學參與打破的。

國內第一顆由學生自研的遙感衞星“啓明星一號”，順利發射入軌！

沒錯，這次衞星從研製、管控、發射到後期監測，包括創新點設計在內，全程都由學生來主導，一共有50多人蔘與其中。

**△**圖源：湖北日報

發射成功後，學生們就能直接與衞星實時“互動”，在太空中完成設計和實驗。

簡直解鎖了搞科研的新姿勢有木有！

要知道，在遙感領域，數據是科研關鍵，然而此前學生們可用的數據大多來自國外，難以用來驗證一些科研上的新想法。

現在武大有了自己的衞星，“今天發個指令馬上拍攝，明天數據就可以傳下來”。

話題一出就在網上火了，有網友表示，趕緊讓代碼替自己看一看銀河：

也有武大校友調侃“別人造衞星，我在湊數”

那麼，這顆“學生自造”的遙感衞星，究竟長啥樣？

最大亮點由研一學生提出

這顆遙感衞星，也是我國首顆可見光高光譜和夜光多光譜多模式在軌可編程衞星。

它的大小隻有40×30×40cm，重19.2kg，搭載可見光和紅外相機各一台。

**△**圖源武漢大學官方微博

而在技術上，它最大的亮點之一，就是8波段的夜光遙感。

夜光遙感，利用遙感技術從太空觀測地球在夜間發出來的光芒，這些光芒大多由人類活動產生。

但在之前，衞星的夜光遙感圖像大多是黑白的，也就是隻有1個波段。

如果將波段增加到3個，就能看見紅黃藍三色的彩色圖像，這也是我國之前大多數遙感衞星的技能。

然而，要想將夜光遙感的波段增加到8個，也就是除了紅黃藍三色以外，還能看見顏色的深淺，類似的研究還很少。

因此包括參數調整等實操在內，基本都需要自己研究完成。

在經過嘗試後，最初提出這個“8波段夜光遙感”創意的研一女生李津津，又進一步在原有的方法上進行了改進，增加了數據測量的精度。

據湖北日報介紹，人眼可見光的頻率是480-650nm，而8個波段的“啓明星”夜光遙感頻率則覆蓋了400-1000nm範圍。

也就是説，“啓明星”看到的夜光遙感成像，超過了人眼可見光的覆蓋範圍。

其他參與的學生們，有不少都來自武漢大學宇航科學與技術研究院。

最終做出來的衞星，不僅能獲取高光譜、夜光和紅外遙感圖像，而且還能被應用於水體環境監測、地區森林覆蓋率觀測、城市規劃及地區經濟發展態勢分析等領域。

**△**圖源武漢大學

但據武大介紹，這顆衞星的提出，其實“源於一次論文答辯”。

據武漢大學遙感信息工程學院巫兆聰教授表示：

論文答辯時，有不少學生們都有很多新的想法，但苦於沒有合適的數據去研究驗證。當時能用到的數據大多是國外的，但這些數據並不符合需求。

整個項目從研發到測試，一共花費500萬元。

**△**團隊部分學生代表合影，圖源武漢大學

研發成功後，團隊恰好又遇到了長征八號火箭，可謂天時地利人和，因為長八是用於小衞星低軌道低成本的火箭，整個發射費用降低到300萬元。

對此，項目負責人金光教授表示：

300萬的發射太便宜了。

不僅如此，這顆衞星的數據，還會開放給全球所有高校和科研院所免費使用。

據説就連聯合國衞星中心、地球觀測組織等機構都在排隊了。

“啓明星一號”是“啓明星系列星座計劃”的首發衞星，整個計劃由多顆遙感衞星組成。

在這之後，包括它的地面測控與數據接收，都由武漢大學遙感衞星地面站來完成。

造一顆衞星到底難不難？

繞地球飛行的人造航天器無論大小，都可以叫人造衞星。

武漢大學發射的這枚“啓明星一號”屬於微納衞星。微納衞星通常指質量在10千克量級、具有實際使用功能的衞星。

隨着火箭發射技術的完善，以及市場需求的推動，這種體積小、研發週期短的微納衞星開始發揮越來越重要的作用。

除了武漢大學“啓明星一號”的遙感用途外，微納衞星還可以用在通信、地質勘探、環境與災害監測、交通運輸、氣象服務、科學實驗等領域。

像馬斯克的星鏈就是一種用於通信的微納衞星。

另外，這次長八還攜帶了另外兩個高校衞星，一顆是來自西安電子科技大學的“西電一號”衞星，將用於秦嶺地區生態環境保護，另一顆是來自華北水利水電大學的“巢湖一號”衞星，則用於水利和防災等領域。

那麼造一顆微納衞星到底難不難？主要是看其功能。

如果只是簡單到給地球拍照，那麼小學生也可以做到。

比如2016年5月16日，美國弗吉尼亞州所小學的學生，就曾把一枚立方體衞星發射升空。

同年12月28日，我國北京市八一學校40餘名中學生全程參與研製的“八一·少年行”衞星，也成功進入太空，完成了對地拍攝，無線電通訊等任務。

而高校發射的衞星更重要的是科研意義，技術含量不可同日而語。

“啓明星一號”耗時3年，需要完成從硬件到軟件的全部設計，從研發遙感相機、陀螺儀，到數字衞星系統，再到後面的仿真都要學生反覆測試。

還配備AI模塊，可以在衞星上成像，並完成目標提取、定位等任務。

而學生髮射衞星最重要的意義在於，隨着火箭發射成本的降低，有越來越多的學校可以負擔得起發射費用。

無論是小學還是中學大學，發射衞星這件極具參與感的事情，都有利於培養學生的航天興趣。

一箭22星填補國內空白

回到這次發射的“一箭22星”來看，長征八號遙二火箭這次也創下了不少記錄。

一方面，此次長征八號遙二火箭，創下了我國單次發射衞星數量最多的紀錄。

長征八號是我國研製的中型主力運載火箭，2020年12月7日首次發射即獲成功。

它填補了近地軌道3~4.5噸運載範圍的空白，可以承擔80%以上的中低軌發射任務。

而一次要將這麼多衞星安全順利送達目的地，要解決很多難題：

如何在整流罩內放下22顆衞星？

如何精準把22名“乘客”運送到位？

來自不同單位的衞星之間如何協調？

……

最終，這些問題都在一年內快速得到解決，並在發射時一共完成了12次分離動作，創造了中國航天的新紀錄。

另一方面，這次的成功發射，也刷新了長征火箭最短髮射間隔的紀錄。

據中國航天報介紹，長征八號運載火箭是目前我國中低軌運力最強的商業火箭。

有了這次長征八號遙二火箭的成功探索，我們今後應該也能看到更多的一箭多星的密集發射任務了。

值得一提的是，這次發射的22顆衞星，來自國內的7家商業航天企業。

隨着更多的低成本商業化衞星成功發射，説不定以後你們學校也有機會在太空裏寫下自己的代碼了。（手動狗頭）

參考鏈接：

[1]http://news.cnhubei.com/content/2022-02/27/content_14533736.html

[2]https://mp.weixin.qq.com/s/1fERK4vfmdZvVYsUuxlE-w

[3]https://www.nasa.gov/feature/first-cubesat-built-by-an-elementary-school-deployed-into-space

[4]https://mp.weixin.qq.com/s/HPBEFxmOT5Ii1uiRWReusA

[5]http://finance.people.com.cn/n1/2022/0227/c1004-32360647.html

[6]https://finance.sina.com.cn/tech/2022-02-27/doc-imcwiwss3174040.shtml

[7]http://www.spacechina.com/n25/n2014789/n2014804/c3455217/content.html