点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

首页> 科普频道> 科普头条 > 正文

“我在武大造卫星”

来源:中国科学报2022-03-15 09:21

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  ■记者 温才妃

  回想起半个月前“一箭22星”发射,武汉大学摄影测量与遥感专业硕士生宋宇飞至今仍很激动。当天,看着这颗花费800万元,饱含自己和老师、同学心血的卫星升空,他在文昌航天发射场控制室里使劲鼓掌,手掌都拍红了。

  受疫情限制,先期到来的宋宇飞成为在现场送这颗“启明星”上天的唯一武大人。

  2月27日,“长征八号”遥二火箭在文昌执行“一箭22星”的拼车发射任务。22星中,有多颗由高校研制的卫星。其中,武汉大学的“启明星”卫星是我国首个以学生为研发主体的遥感卫星。

  钱从哪儿来

  2019年,武汉大学研究生论文答辩会现场,学生们纷纷反映同一个问题——缺乏研究用的水生植物分类专用谱段。“我们用的都是国外数据,想做新实验,但卫星的工作模式是固定的,数据并不完全符合自身的要求。”

  看见学生们都卡在卫星数据上,初来乍到的武大遥感信息工程学院教授金光出了一个主意:“学生能否研制一个可灵活工作的卫星,获得想要的数据?”

  同是遥感信息工程学院的教授巫兆聪和在场教师听后喜出望外,但随即陷入忐忑中。“主意虽好,但学生没有造卫星的经验,他们能成吗?造卫星需要大量经费,何处去找钱?”

  “没问题,以我几十年航天领域的工作经验,学生肯定可以做到。钱的问题你们不用担心太多,我手里有学校提供的科研启动经费,可以拿出来。”金光说道。

  金光此前在中国科学院长春光机所工作。他本可以用那笔启动经费补充实验室设备,但“这并不利于教学”。“做了几十年科研,我非常渴望把多年所获的知识、能力,毫无保留地传授给下一代,为国家的航天和遥感事业尽一份绵薄之力。”

  这笔钱怎么用,金光反复琢磨,最终让他“逮”住了这样一个机会:“卫星实际上也是实验室的一个设备,只是公用、免费。自己动手做才知道科研工作的艰难。”

  看见金光如此诚恳,团队里的教师也被打动了,“如果费用不够,我们一起‘众筹’支持这件事”。

  说干就干。当年5月,他们就着手启动卫星研发。10月,卫星总体设计方案就做出来了。如果不是新冠肺炎疫情影响了师生返校做科研,这颗卫星本该在2021年初就发射升空。

  卫星的研制经费花了500万元,发射花了300万元,总共花了近800万元。相比此前武大研发“珞珈一号”卫星,四处奔走筹措经费,金光觉得如今赶上了一个好时代。

  这颗卫星有什么“牛”可“吹”

  有一段时间,王广琦的室友发现他一天到晚不在寝室,便好奇地问他到底干什么去了。

  “忙着呢,我在造卫星,回头你们想拍哪个地方,我就给你们拍哪个地方。”王广琦说。

  室友听了只当他在吹牛。没想到,他果然是在造卫星,还不是随意玩玩而已。

  当时的王广琦还是武大电子信息专业的本科生。保研后,他来到遥感信息工程学院。这颗他参与研制的卫星,由中国科学院院士龚健雅起名为“启明星”,寓意我国未来的航天事业发展寄托在年轻人身上。

  近年来,不断有中学生、大学生造卫星的新闻曝出。如北京八一中学的“八一·少年行”科普卫星、哈尔滨工业大学的“紫丁香一号”“紫丁香二号”微纳卫星、上海交通大学的SSS-2A卫星等,都由学生自主研发。

  “相比从前由学生自主研发的卫星,‘启明星’的技术复杂程度更高。”金光说。

  “启明星”是一颗微纳卫星,仅重19.2千克,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。它可以获取高光谱、夜光和红外三种遥感图像,三种遥感数据在国民经济发展中都可以发挥相应作用。

  高光谱是监测水污染最有效的手段。湖北省号称“千湖之省”,水域众多。“启明星”的一个重要作用在于监控湖北地区乃至长江流域的水质。

  夜光遥感让卫星在黑夜中不“失明”,可用于夜间经济的监测。比如,通过监测夜间灯光的疏密,反映区域经济发展的差异。

  “学生的确能够在科研、教学实验的过程中,通过一定技术手段对卫星进行指挥和控制,拍摄他们所感兴趣的地区。”金光的解释证实了王广琦所言不假。

  未来,造卫星是否会成为创新型人才培养的一种“常规”手段?金光并不这么认为:“造卫星不仅需要经费支持,还需要强有力的师资,二者缺一不可。”此外,还需要教师们付出大量的心血。

  然而,不同于中学生造卫星,更多在于激发科普兴趣;也不同于其他高校造卫星,多由研究生、博士生参与。他们最看重的是本科生在科研锻炼中的成长。

  目前,团队共有来自武汉大学、哈尔滨工业大学、中国科学院长春光机所等院校和科研单位的50余名学生。在整个卫星的研发中,直接参与的本科生有10名左右,占比为1/5,间接参与的本科生也有10名左右。

  是来“打酱油”作秀?

  既然造卫星有一定门槛,如何保证本科生不是来“打酱油”“作秀”的?

  武大的遥感科学技术一直在国内相关学科中排名第一,但怎么让这个“第一”更加名副其实?教师们一致认为,要让本科生更上一层楼。

  在没有把本科生纳入卫星项目前,学生与卫星的关系仅限于拿到卫星图处理数据。“卫星为什么能拍这些图像?”“卫星上面有什么?”“卫星图上的阴影是什么?”“图像变形怎么处理?”面对学生的各种疑问,传统的知识传授方式给人深深的无力感。

  “让本科生参与项目,获得直观认识,对于帮助学生打开眼界、建立学科逻辑都很有帮助。”巫兆聪说。

  他们不是为了造卫星而造卫星,而是为了应用而提出造卫星。卫星上天后究竟要解决哪些目标问题,从最开始就经过师生的头脑风暴定下来了。

  紧接着是分任务。有了卫星项目,金光的本科生课堂是这样打开的——他给学生提出卫星的光学镜头指标,让学生自行设计。做完之后,学生们私下会互相比较、不断改进,最后经过金光的评判、改进,把光学镜头真实运用在“启明星”卫星上。

  做着做着,大家发现本科生可以做的事有很多,比如卫星的谱段设置、结构设计、电源分配等。

  武大遥感科学与技术专业本科生林炜华就直接参与了高光谱工作波段的设计。波段的选择是她遇到的一个难题。“大家不断提出问题,有时候我们的问题提得比较幼稚,也会陷入僵持,老师则鼓励我们多讨论、查阅资料。”

  “如今,学生提出的问题,在某种程度上,教师都不能马上回答了,因为我们也没有条件去验证。更多的情况是,学生自己提出问题、自己解答。”巫兆聪说。

  作为团队中的师兄,武大摄影测量与遥感专业博士生周昊惊喜地发现,大家的思维发生了很大变化。从前遇到难题绕道走,现在则是不攻克难题誓不休,“就像不久前热播的电视剧《开端》一样,不解决问题,我们又会回到起点,只有解决了,才能迎来大结局”。

  2月27日11点28分,武大“启明星”卫星成功与火箭分离。14点11分,武大收到卫星测控信号,卫星工作一切正常。

  教师、学生们的自信心爆棚。宋宇飞成了武大师生在现场的“眼睛”,“航天人反复研讨、字斟句酌,严谨的航天精神让我终身难忘” 。“我也终于可以兑现几年前吹的‘牛’了。”王广琦开心地说。

  《中国科学报》 (2022-03-15 第4版 高教聚焦)

[ 责编:武玥彤 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 巾帼共绘新时代

  • “世界市长对话·敦煌”活动外国嘉宾参访敦煌

独家策划

推荐阅读
十多位国内外医学“大咖”在接受“新华深读”栏目采访时表示:结节检出率升高,核心原因是检查设备精度的显著提升,让过去难以发现的微小结节“无所遁形”。随着医学影像技术的进步和体检普及度的提升,甲状腺、乳腺及肺结节的检出率呈上升趋势。
2025-10-13 10:26
现有将聚合物转化为金属或陶瓷的技术,往往会导致材料多孔、强度不足,而且部件会出现严重收缩,导致变形。这种3D打印工艺实现了从“制造零件”到“生长功能”的跨越,有望为航空航天、生物医疗、机器人等领域带来新的变革。
2025-10-13 10:24
一个国际科研团队在9日出版的《天体物理学杂志》上发表研究称,他们首次拍摄到两个黑洞相互环绕运行的无线电影像。由芬兰图尔库大学天文学家领衔的研究团队,瞄准一个异常明亮的星系核心中心区域名为OJ287的类星体,成功拍摄到其中两个黑洞相互绕行的珍贵画面。
2025-10-13 10:23
作为深远海风电产业链的“链主”企业,运达能源科技集团股份有限公司(以下简称“运达能源科技集团”)见证并引领了中国风电从无到有、从弱到强的全过程。2024年,中国风电新增装机容量达79.8GW,占全球新增装机总量的68.2%,这意味着,全球每新增3台风机,就有近2台落地中国。
2025-10-13 10:22
10月14日,一场赏心悦目的木星伴月将在凌晨上演,为初秋天宇增添一抹诗意。木星是一颗气态行星,也是太阳系中个头最大的行星,虽然距离地球比较远,但由于个头大,从地球上看起来非常明亮。
2025-10-13 10:19
团队进一步提出了跨平台系统设计方法论,包含二维-CMOS电路协同设计、二维-CMOS跨平台接口设计等,并将这一系统集成框架命名为“长缨(CY-01)”架构。据了解,团队下一步计划建立实验基地,与相关机构合作,建立自主主导的工程化项目,并计划用3至5年时间将项目集成到兆量级水平。
2025-10-13 10:18
日前,位于浙江杭州的国家重大科技基础设施——超重力离心模拟与实验装置的核心设备正式启用。
2025-10-11 09:44
近日,中国科学院广州地球化学研究所与国际合作团队在国际学术期刊《自然·地球科学》发表论文指出,海洋硫酸盐浓度的变化能够改变甲烷的消耗方式。
2025-10-11 09:43
著名科幻作家刘慈欣在小说《诗云》中曾描写过“微型白洞”,让很多人浮想联翩。有趣的是,白洞和黑洞在数学上是同一个“解”——它们的质量、角动量、电荷都相同,唯一的区别是时间反了过来。
2025-10-11 09:40
“金钉子”是定义和区别全球不同年代所形成的地层的“锚点”,用来划分全球地质年代界线。
2025-10-11 09:38
植物生长不仅依赖阳光雨露,更与土壤中“看不见的世界”密不可分——这里生活着大量微生物,它们附着在根系上,帮助植物吸收养分、抵抗逆境。
2025-10-11 09:32
5年来,坚持把创新摆在国家发展全局的突出位置,我国科技事业取得历史性成就、发生历史性变革,国家综合创新能力排名由2020年的第14位提升至2024年的第10位。
2025-10-10 10:16
在人工智能(AI)与神经科学的强强联合下,美国加州大学旧金山分校与艾伦研究所团队联合开发出一种名为CellTransformer的AI模型,助力绘制出目前最精细的小鼠脑图,共包含1300个脑区及亚区。
2025-10-10 10:13
美国麻省理工学院研究团队结合模拟计算与机器学习,研制出一种新型3D打印铝合金,不仅耐高温,强度更是传统铸造铝合金的5倍,且比未经机器学习辅助设计的合金强度高出50%。
2025-10-10 10:10
连日来,北方气温骤降,不少秋冬季独有的养生方式和健康说法随之而来,有些操作或说法听起来科学健康,但权威专家表示,如果开展不当反而会带来健康风险。
2025-10-10 10:07
国家粮食和物资储备局8日印发通知,对有效应对部分地区连阴雨天气影响、进一步做好秋粮产后服务和收购工作作出安排部署。
2025-10-10 09:55
甲烷的“寿命”与浓度变化的规律性,指向一个结论:火星上必然存在持续产甲烷的源头,且其“产量”会随季节变化。蛇纹石化反应虽能解释甲烷的持续存在,却无法说明其浓度的季节性动态变化,难以单独作为火星甲烷的主要来源。
2025-10-09 10:18
国庆假期,中国科技馆推出“双节共欢聚,科技乐翻天”系列主题科普活动、华夏科技学堂国庆特别活动、特效影院VR大空间沉浸体验、人工智能互动应用,与新开放的海洋展厅一起,为观众打造一场科普盛宴。
2025-10-09 10:17
对采集的891份浮选样品进行分析与鉴定,共获得约3.2万粒炭化植物遗存,发现的农作物种类有粟、黍、水稻、大豆与小豆。研究团队对东亚地区140余处考古遗址出土的小豆遗存进行比较,发现黄河流域、日本与韩国的小豆在不同阶段表现出差异明显的演化轨迹。
2025-10-09 10:16
”  一次和邻村牧民闲聊时,王海强得知有人靠卖草捆赚钱,心思顿时活络起来。据统计,今年科右前旗像王海强、宝音这样以卖草为主的牧民有150余户,草产品销售总额预计突破2000万元。
2025-10-09 10:15
加载更多