你见过一群平均年龄 22 岁的大学生,把卫星送上天吗?哈工大的学生团队刚做到了。这事放在别的大学是天方夜谭,在哈工大却是常态。毕竟哈工大一所大学就已经发射了 46 颗卫星。
在上海以东约 170 公里的东海海域,引力一号遥四运载火箭带着 9 颗卫星点火升空。这是我国首次在长三角东海海域开展民营商业火箭海上发射。引力一号是东方空间自研的中型运载火箭,也是当前全球运力最大的固体运载火箭,近地轨道运力 6.5 吨,能一箭搭载 30 颗百公斤级小卫星,这次一箭九星堪称商业航天的拼桌局。
其中东坡系列六星负责对地观测,全天候大范围扫图;西光二号和天仪 49 星定位于 AI 加定量遥感。而那颗最小的紫丁香三号,厚度不到 5 厘米,形似飞碟,混在一堆大家伙里最不起眼,偏偏让全场目光都聚焦过来。
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根据人民日报报道,紫丁香三号由哈工大紫丁香学生微纳卫星团队研制。项目启动时,团队平均年龄仅 22 岁,本科生占比 70%。卫星学生总师孙茂金当时还是航天学院博士生,副总师和各分系统负责人也全是未出校门的硕士、博士。指导委员会主任曹喜滨教授说,这叫教师出题,学生答题,而且答的是真上天的题。
这个团队2012年成立,是中国第一支独立完成卫星设计、研制和管控的大学生队伍。从2010年提出学生造卫星的想法,到2016年创新工厂正式落地,这么多年下来,他们硬是走出了一条别人不敢想的路。早年间团队给卫星拍的最美地月合影,还登上了 "Science" 杂志,连国际顶级学术期刊都被这群学生秀了一脸。
别以为这一路都是顺风顺水。年初,团队就遭遇了火箭故障,导致发射失利,几年心血跟着火箭一起化成了灰。但这帮学生没哭没闹,直接复盘归零重启,技术迭代、方案优化、整机再造,三个月一气呵成。近期,重新造好的紫丁香三号再次站上发射台,稳稳入轨。从失败到成功,满打满算不到半年。
学生总师孙茂金说,真实的航天工程就意味着必须面对失败和不确定性。课本上教的是卫星分系统有哪些功能,背下来就完事,可真正设计一颗新卫星,你得追着每个元件问,你到底是干嘛的?这在课堂上学不来,只有实战才教得会。
负责能源分系统的硕士生尹智也说,在课堂上,老师讲分系统功能,记下来就完了,可一旦动手做,才明白系统与系统之间怎么协调、怎么妥协。这种从零到一的折磨,才是中国航天人最硬核的必修课。
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紫丁香三号上天,顺便把哈工大的家底也亮了一把。根据哈尔滨工业大学官网统计,截至目前,哈工大已累计研制并成功发射 46 颗卫星。46 颗是什么概念?比很多国家的航天机构发射的都多。而紫丁香这支学生团队就贡献了其中 4 颗。从紫丁香 1 号、2 号到阿斯图有 1 号,再到这次的紫丁香 3 号,一代比一代亮眼,一代比一代轻薄。
这颗卫星到底牛在哪?从外形说起,紫丁香三号主体结构直径 1 米,厚度不超过 5 厘米,整星重量大约 30 千克。5 厘米什么概念?比一部主流手机的宽度还窄。传统微纳卫星多是方方正正的立方体,塞进整流罩里留一堆空隙,紫丁香三号直接改成飞碟造型,能像光盘一样层层堆叠发射,单箭发射数量翻着倍涨,组网成本也直线往下掉,这就是未来大规模低轨星座卫星部署的关键路径。
更绝的是它的轨道控制方式。这颗飞碟能调整姿态,利用超低轨道稀薄大气实现姿轨一体控制,不用烧燃料就能在太空里借力打力,刹车拐弯。全球都没几颗卫星敢这么玩的。这次入轨后,它还要首次在轨验证超扁平构型和气动力辅助姿态控制技术,主载荷是低频电磁波探测载荷,研究电离层等离子体波动。学生们还额外塞了个科普风车载荷,等卫星降到超低轨道后,稀薄大气吹动风车旋转,顺带拍视频给小朋友做航天科普。科研、教学、科普,一科全给干了。
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现在中国商业航天正在爆发期,引力一号从山东海洋打到上海近海,海上发射版图越画越大。民营火箭一箭九星更成了常态,长三角的火箭星链全产业链也在加速成型。等这批平均 22 岁、亲手叠过卫星的高材生毕了业,涌入航天院所和民营航天公司,那场面想想都带劲。未来低轨星座的大规模组网说不定就是从这群叠光盘的学生手里开始的。
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