武汉大学50名学生将卫星送上天:用了老师800万科研经费
2022-03-01 00:36:26  出处:量子位  作者:晓查/萧萧 编辑:上方文Q     评论(0)点击可以复制本篇文章的标题和链接

一趟火箭载着22颗卫星成功上天,长征八号这次又刷新了一波历史纪录。

武汉大学50名学生将卫星送上天:用了老师800万科研经费

而且其中一项,还是武汉大学参与打破的。

国内第一颗由学生自研的遥感卫星“启明星一号”,顺利发射入轨!

没错,这次卫星从研制、管控、发射到后期监测,包括创新点设计在内,全程都由学生来主导,一共有50多人参与其中。

武汉大学50名学生将卫星送上天:用了老师800万科研经费
△图源:湖北日报

发射成功后,学生们就能直接与卫星实时“互动”,在太空中完成设计和实验。

简直解锁了搞科研的新姿势有木有!

武汉大学50名学生将卫星送上天:用了老师800万科研经费

要知道,在遥感领域,数据是科研关键,然而此前学生们可用的数据大多来自国外,难以用来验证一些科研上的新想法。

现在武大有了自己的卫星,“今天发个指令马上拍摄,明天数据就可以传下来”。

话题一出就在网上火了,有网友表示,赶紧让代码替自己看一看银河:

武汉大学50名学生将卫星送上天:用了老师800万科研经费

也有武大校友调侃“别人造卫星,我在凑数”.

武汉大学50名学生将卫星送上天:用了老师800万科研经费

那么,这颗“学生自造”的遥感卫星,究竟长啥样?

最大亮点由研一学生提出

这颗遥感卫星,也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卫星。

它的大小只有40 x 30×40cm,重19.2kg,搭载可见光和红外相机各一台。

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△图源武汉大学官方微博

而在技术上,它最大的亮点之一,就是8波段的夜光遥感。

夜光遥感,利用遥感技术从太空观测地球在夜间发出来的光芒,这些光芒大多由人类活动产生。

但在之前,卫星的夜光遥感图像大多是黑白的,也就是只有1个波段。

如果将波段增加到3个,就能看见红绿蓝三色的彩色图像,这也是我国之前大多数遥感卫星的技能。

然而,要想将夜光遥感的波段增加到8个,也就是除了红绿蓝三色以外,还能接收更多的信息,类似的研究还很少。

因此包括参数调整等实操在内,基本都需要自己研究完成。

在经过尝试后,最初提出这个“8波段夜光遥感”创意的研一女生李津津,又进一步在原有的方法上进行了改进,增加了数据测量的精度。

据湖北日报介绍,人眼可见光的波长范围是400-760nm,而8个波段的“启明星”夜光遥感波长则覆盖了400-1000nm范围。

也就是说,“启明星”看到的夜光遥感波长,超过了人眼可见光的覆盖范围。

其他参与的学生们,有不少都来自武汉大学宇航科学与技术研究院。

最终做出来的卫星,不仅能获取高光谱、夜光和红外遥感图像,而且还能被应用于水体环境监测、地区森林覆盖率观测、城市规划及地区经济发展态势分析等领域。

武汉大学50名学生将卫星送上天:用了老师800万科研经费
△图源武汉大学

但据武大介绍,这颗卫星的提出,其实“源于一次论文答辩”。

据武汉大学遥感信息工程学院巫兆聪教授表示:

论文答辩时,有不少学生们都有很多新的想法,但苦于没有合适的数据去研究验证。当时能用到的数据大多是国外的,但这些数据并不符合需求。

整个项目从研发到测试,一共花费500万元。

武汉大学50名学生将卫星送上天:用了老师800万科研经费
△团队部分学生代表合影,图源武汉大学

研发成功后,团队恰好又遇到了长征八号火箭,可谓天时地利人和,因为长八是用于小卫星低轨道低成本的火箭,整个发射费用降低到300万元。

对此,项目负责人金光教授表示:300万的发射太便宜了。

不仅如此,这颗卫星的数据,还会开放给全球所有高校和科研院所免费使用。

据说就连联合国卫星中心、地球观测组织等机构都在排队了。

“启明星一号”是“启明星系列星座计划”的首发卫星,整个计划由多颗遥感卫星组成。

在这之后,包括它的地面测控与数据接收,都由武汉大学遥感卫星地面站来完成。

造一颗卫星到底难不难?

绕地球飞行的人造航天器无论大小,都可以叫人造卫星。

武汉大学发射的这枚“启明星一号”属于微纳卫星。微纳卫星通常指质量在10千克量级、具有实际使用功能的卫星。

随着火箭发射技术的完善,以及市场需求的推动,这种体积小、研发周期短的微纳卫星开始发挥越来越重要的作用。

除了武汉大学“启明星一号”的遥感用途外,微纳卫星还可以用在通信、地质勘探、环境与灾害监测、交通运输、气象服务、科学实验等领域。

像马斯克的星链就是一种用于通信的微纳卫星。

另外,这次长八还携带了另外两个高校卫星,一颗是来自西安电子科技大学的“西电一号”卫星,将用于秦岭地区生态环境保护,另一颗是来自华北水利水电大学的“巢湖一号”卫星,则用于水利和防灾等领域。

武汉大学50名学生将卫星送上天:用了老师800万科研经费

那么造一颗微纳卫星到底难不难?主要是看其功能。

如果只是简单到给地球拍照,那么小学生也可以做到。

比如2016年5月16日,美国弗吉尼亚州所小学的学生,就曾把一枚立方体卫星发射升空。

同年12月28日,我国北京市八一学校40余名中学生全程参与研制的“八一·少年行”卫星,也成功进入太空,完成了对地拍摄,无线电通讯等任务。

而高校发射的卫星更重要的是科研意义,技术含量不可同日而语。

“启明星一号”耗时3年,需要完成从硬件到软件的全部设计,从研发遥感相机、陀螺仪,到数字卫星系统,再到后面的仿真都要学生反复测试。

还配备AI模块,可以在卫星上成像,并完成目标提取、定位等任务。

而学生发射卫星最重要的意义在于,随着火箭发射成本的降低,有越来越多的学校可以负担得起发射费用。

无论是小学还是中学大学,发射卫星这件极具参与感的事情,都有利于培养学生的航天兴趣。

一箭22星填补国内空白

回到这次发射的“一箭22星”来看,长征八号遥二火箭这次也创下了不少记录。

一方面,此次长征八号遥二火箭,创下了我国单次发射卫星数量最多的纪录。

武汉大学50名学生将卫星送上天:用了老师800万科研经费

长征八号是我国研制的中型主力运载火箭,2020年12月7日首次发射即获成功。

它填补了近地轨道3~4.5吨运载范围的空白,可以承担80%以上的中低轨发射任务。

而一次要将这么多卫星安全顺利送达目的地,要解决很多难题:

如何在整流罩内放下22颗卫星?

如何精准把22名“乘客”运送到位?

来自不同单位的卫星之间如何协调?

……

最终,这些问题都在一年内快速得到解决,并在发射时一共完成了12次分离动作,创造了中国航天的新纪录。

另一方面,这次的成功发射,也刷新了长征火箭最短发射间隔的纪录。

据中国航天报介绍,长征八号运载火箭是目前我国中低轨运力最强的商业火箭。

有了这次长征八号遥二火箭的成功探索,我们今后应该也能看到更多的一箭多星的密集发射任务了。

值得一提的是,这次发射的22颗卫星,来自国内的7家商业航天企业。

随着更多的低成本商业化卫星成功发射,说不定以后你们学校也有机会在太空里写下自己的代码了。(手动狗头)

责任编辑:上方文Q文章纠错

话题标签:天文航天武汉大学卫星

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