武大首颗“学生造”卫星成功发射 “启明星一号”卫星见证中国大学生创新能力

武大首颗“学生造”卫星成功发射

50多名学生组成研发生力军 创新之光逐梦星辰

“启明星一号”卫星

学生团队在工作中

宋宇飞在文昌发射基地

楚天都市报极目新闻讯（记者柯称 通讯员张学敏 吴江龙）昨日11时06分，我国长征八号遥二火箭在海南文昌航天发射场顺利发射升空，将22颗卫星成功送入预定轨道，创造了我国一箭多星的最高纪录。这些卫星中，有一颗满载着年轻学子创新创造的航天梦想——由武汉大学50余名在校学生参与研制的“启明星一号”微纳卫星。

“启明星一号”卫星是我国首颗可见光高光谱和夜光多光谱多模式在轨可编程微纳卫星，它个头很小，整星重量约为19kg，但集成了多种功能。卫星搭载的三种载荷可以在白天获取32谱段高光谱地球表面地物影像，夜间获取8谱段夜光地球表面影像，全天获取红外遥感影像。正常运行后，由武汉大学位于江夏的遥感卫星地面站负责地面测控和数据接收。

武汉大学遥感信息工程学院教授金光介绍，高光谱影像和红外遥感影像配合，可以“看清”湖北长江、湖泊等水体内的主要污染物，未来它将主要服务湖北地区，为水体环境监测提供预警。同时，该卫星还是全球首颗具有8个谱段夜光成像功能的卫星，拍出的彩色夜光图像可开展更深层次的夜光遥感研究。

“启明星一号”卫星的诞生缘于3年前的一次论文答辩。2019年夏天的一次论文答辩会上，多名学生提出自己有很多想法，却得不到数据验证。不久前引进到武大的卫星专家金光教授提出，以往研究很依赖国外数据，何不由学生自己研发卫星获取数据。武大由此设立了“启明星”项目，没想到吸引了50多名学生参与，其中大多数是研究生，本科生也超过了1/3。

历时3年，“启明星一号”卫星成功升空。武汉大学遥感信息工程学院教授巫兆聪介绍，该卫星在轨运行改变了武大遥感研究数据来源多依靠国外卫星的现状，推动武汉大学的遥感学科从软件向硬件的升级，学生通过研制还收获了宝贵的工程实践经验，创新创造的过程也帮助学生更全面掌握遥感、航天方面的知识。除应用价值外，“启明星一号”卫星将来还将成为武汉大学师生的空间实验平台，并与全球无偿共享相关数据。

此外，这颗卫星最大的特点是工作模式非常灵活，在轨运行时可以按照地面不同的应用目的去设计和调整方案。“将来武大师生有什么奇思妙想，都可以给它发送指令，去获取数据进行验证。”巫兆聪说。

据了解，今明两年还有多颗“武大造”卫星计划发射，“启明星二号”也在未来的研发计划之中。

“启明星一号”卫星见证中国大学生创新能力

朝气蓬勃的学生研发团队部分成员。楚天都市报极目新闻记者黄士峰摄

□楚天都市报极目新闻记者 柯称 通讯员 张学敏 吴江龙

“启明星一号”卫星是武大也是华中首颗“学生造”卫星，它缘起于武大学生的想法，实现于武大学生的实践，服务于武大师生的未来。“启明星一号”卫星研发之初就决定，让在校学生当主角，共有50多名武大学生参与研制，其中本科生约20名。极目新闻记者采访的多名学生表示，卫星的成功研制提升了对国家航空航天实力的自信，对武大遥感学科实力的自信，对自己科研创新能力的自信。

学生现场见证发射

武汉大学遥感信息工程学院教授巫兆聪介绍，2019年夏天，在武大一次论文答辩会上，多名学生提出“有很多想法，但是得不到想要的数据去验证”。学院从长春光机所引进的卫星专家金光教授便提出，武大遥感学科多年排名世界第一，但以往研究很依赖国外数据，何不由学生来研发符合自己需求的卫星。

于是，金光教授拿出武大引进他划拨的数百万元科研经费，设立了“启明星”项目，并安排人在校内张贴海报招募学生。

“学生还能造卫星？”很多学生的第一反应是不敢相信。武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室硕士研究生柯诗韵，参与了卫星数据地面处理系统建设，她说：“我读大一时听六位院士讲《测绘学概论》，就对遥感卫星充满了幻想，当时觉得卫星离我们那么遥远，加入研发团队后才觉得它近在咫尺。”

昨日，学生们起初不敢想象的事，随着卫星成功发射变为现实。当天，武大遥感信息工程学院硕士研究生宋宇飞，在文昌发射基地的控制室见证了这一历史时刻。

宋宇飞是2月初进入文昌发射基地的，从卫星的组装测试到火箭的成功发射都亲身经历了。他感慨，在这些天与发射场方、火箭方等各参与方合作的过程中，深刻感受到航天事业是多么复杂且精细的事业，每一个问题都要反复讨论，每一个细节都会反复测试，“这种严谨的工作态度与航天精神让我学到了很多，也让我切身体会到了中国航天事业能取得如此多成就的原因。”

实践才能收获真知

“卫星是一个复杂的工程，它也能成为一本最好的教材。”武大宇航研究院副教授张学敏说，研制一颗卫星需要光学、机械、电子、软件、控制和通信等多方面的人才，这些方向给学生设置了不同的研究内容，同时也能锻炼动手能力。采访中，不少学生都提到，一开始面对复杂的硬件设备时一筹莫展，最终的成功证明了实践才能收获真知。

负责卫星的姿态控制设计的博士生李妩舟说：“我们主要用到两种传感器，之前也学习过，但总感觉一知半解，经过亲身参与才完全掌握。”

硕士生周昊参与了卫星前期的系统组织方案研讨，以及后期卫星传感器的集成与测试。“传感器集成通俗地说就是，像搭积木一样把卫星各种载荷和设备搭好，确保它们在太空中万无一失。说实话我压力挺大的。”周昊透露，就在“启明星一号”卫星在文昌发射基地进行最后一次测试中还发现了一个小“BUG”。当时离发射日期已经不远，周昊和老师测试星箭分离步骤时，却出现了两个太阳能帆板不能同时打开的问题。他们首先检查软件逻辑问题，进行修正后还是不能解决，又对硬件进行彻底排查，最后发现是一个小弹簧被螺栓卡住了，终于排除了风险。周昊说：“这次经历提醒我，科研工作再怎么严谨都不为过。”

本科生也能造卫星

金光教授透露，“启明星一号”卫星研制团队中的学生，超过三分之一是本科生，很多学生提出的想法都在卫星上得到了体现。除了武大同学之间的分工合作，学生们还经常跟长春光机所、哈工大的师生交流，共同解决问题。跨学科、跨院所的合作经历，对他们将来从事科研工作是很好的经验。

武大遥感信息工程学院大四学生林炜华，大三时就加入了研制小组，主要负责卫星高光谱工作波段设计。她花了很多时间搜集整理国内外的数据，分析适合“启明星一号”卫星的波段。“能跟着学长、学姐一起工作，学到了很多。我非常享受一个团队为着共同目标去努力的氛围，非常感谢武大给我们这么好的平台。”林炜华说，这段经历让她决心继续深造，也坚定了为遥感事业奋斗的决心。

而博士生李津津则在期待着“启明星一号”卫星传回全球首张8谱段夜光地球表面影像——以往的各国卫星夜光遥影像最多只有3个谱段，李津津大胆地提出能否增加更多谱段，更详细区分夜晚不同的光源，这一想法得到导师李熙教授的肯定。团队成员最终通过努力，让“启明星一号”卫星具有了8谱段夜光摄影的能力。“把理论和设想变为实际的过程，让我非常自豪。”李津津说。

今年还要发射两颗“武大造”卫星

楚天都市报极目新闻讯（记者柯称 通讯员张学敏 吴江龙）“启明星一号”卫星成功发射入轨后，不少人关心，“启明星”项目还有后续计划吗？武汉大学还有其它卫星发射计划吗？极目新闻记者就此采访了武汉大学遥感信息工程学院和宇航科学与技术研究院教授毛庆洲。

毛庆洲教授介绍，卫星发射上天只是第一步，未来学校将做好“启明星”卫星的应用研究，让它最大程度发挥效用。经过一段时间运行后，宇航研究院会更新“启明星二号”的设计方向，目前主要是一些核心技术研发，整星研制暂时还没有详细的计划表。

2018年6月2日，由武汉大学与相关机构共同研制的全球首颗专业夜光遥感卫星“珞珈一号”，成功发射升空。2018年12月30日，武汉大学宇航科学与技术研究院揭牌成立。在湖北省、武汉市和武汉大学的大力支持下，该院发展迅速，已拥有制造小卫星和遥感卫星载荷的条件和科研团队。未来，还有多颗“武大造”卫星已提上发射日程。

毛庆洲介绍，由武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室牵头，武大宇航研究院参与研制的“珞珈二号01星”和“珞珈三号01星”计划今年晚些时候发射。由武大宇航研究院自主设计、制造、集成、测试的首颗高精度智能遥感卫星“珞珈三号02星”，初步计划于2023年择机发射。

“遥感卫星主要分为三类，高分辨率卫星、高光谱卫星和雷达卫星等。‘珞珈三号02星’是第一种，它的最大特点是智能化。”毛庆洲解释，以往的高分辨率卫星只负责拍摄，往往会遇到传输数据的难题，而“珞珈三号02星”具有自动识别目标的功能，能够更智能地获取所需影像，更有针对性地、高效地向地面传回数据。

此外，“珞珈三号02星”还能够实现手机智能控制，为李德仁、龚健雅院士提出的“将来普通人也可以‘玩’卫星”打下研究基础。

一箭22星！

开启共享火箭“拼车”新模式

2月27日，长征八号运载火箭在海南文昌航天发射场将22颗卫星发射升空 新华社发。武大“启明星”卫星研制团队观看发射。“启明星”卫星。

● 武汉大学50多名学生参与研制

● 为华中地区首颗“学生造”卫星

● 还有两颗“武大造”卫星拟年内发射

● 长征八号遥二运载火箭，创下我国一箭 多星发射最高纪录

昨日，带着22颗卫星在文昌航天发射场成功“上天”的“共享火箭”——长征八号遥二运载火箭，创下我国一箭多星任务最高纪录，由此开启了我国新的共享火箭“拼车”模式。

火箭如何“一举多得”

2020年12月成功首飞的长征八号运载火箭是我国新一代主力中型运载火箭，填补了我国太阳同步轨道运载能力3吨至4.5吨的能力空白，可以承担80%以上的中低轨发射任务。

此次，长征八号遥二运载火箭在长征八号遥一运载火箭的基础上，采取了不带助推器的新构型，是瞄准未来市场需求专门打造的一型火箭。它运载能力达到3吨级，而22颗卫星合计不到2吨，完全满足载荷需求。

对于为何能实现一箭22星，航天科技集团一院长征八号运载火箭总指挥肖耘表示，在设计之初，长征八号遥二运载火箭研制团队就将视线转移到小卫星上，提出“共享发射”新模式，最终确定了7家单位的22颗卫星。“多个小卫星‘拼车’完成任务，既可充分发挥火箭能力，还有效满足了市场需求。”

卫星如何“拼车”

一箭22星，“拼车”的卫星们为何能够挤进整流罩？陈晓飞介绍，为确保多星发射安全、精准，设计团队研制了“三层式多星分配器”，将传统的“大单间”调整为“小三居”。

由于每颗卫星形状各异，且有多个卫星尺寸较大，在设计时为“乘客”提供三层“座位”，完美将22颗卫星装进整流罩中。“一般而言，一个新的结构从出图到生产，需要至少一年多时间。我们通过‘模块化’设计，在半年不到的时间就生产出来了多星分配器。”航天科技集团一院长征八号运载火箭总体副主任设计师于龙说。

研制团队不仅要让卫星顺利“上车”，装进整流罩，还要能够保证卫星不同方向的分离安全。于龙介绍，卫星到天上后要离开箭体，在这个过程中，需要考虑卫星不同的解锁方式和分离能源所带来的运动偏差。有时这些偏差会使卫星与卫星之间距离缩小，威胁到箭体的安全。

研制团队根据卫星布局，对所有箭体和卫星偏差进行多轮仿真计算，设计了12次分离动作，确保22颗卫星“下车”。

“本次任务星箭分离时，火箭如同跳了一支‘太空芭蕾’，22颗卫星如‘天女散花’般释放。”航天科技集团一院长征八号运载火箭副总指挥段保成说。

一箭多星前景如何

可以预见，人类未来进入太空及空间基础设施建设的需求将越来越大。因此，改变发射场流程、缩短火箭研制周期和成本已成为不少航天大国的迫切需求。

在发射场旁就近建设总装测试厂房，把发射场测试和出厂测试合二为一，能够节省一系列步骤，极大压缩火箭在发射场的周期。肖耘介绍，目前海南总装测试厂房已经开始施工建设，发射工位也正在论证过程中。届时有望实现7天一次长征八号运载火箭的发射，一年可发射50发。

据新华社电

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