让本科生用800万造颗卫星!那些年吹过的牛,兑现了

作者: 温才妃

来源: 中国科学报

发布日期: 2022-02-28 08:41:19

武汉大学学生团队成功研发并发射了我国首个以学生为研发主体的遥感卫星“启明星”,该卫星由学生主导设计,展示了学生科研能力的提升和创新精神的实践。

2月27日11时06分,巨大的火焰升腾。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,24岁的宋宇飞在文昌航天发射场控制室里使劲鼓掌,手掌都拍红了。宋宇飞是武汉大学摄影测量与遥感专业硕士生。因武汉新冠疫情突发,仅有先期到来的他,幸运成为在现场送这颗“启明星”上天的武大人。当天,“长征八号”遥二火箭在文昌执行“一箭22星”的拼车发射任务,创下了我国航天“一箭多星”的最高纪录。

22星中有多颗由多所高校分别研制的卫星。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。

800万元给学生造卫星?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:“我们在做研究时,缺乏水生植物分类的专用谱段,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,数据多多少少都不符合自身的要求。

”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:“学生能否自己研制一个可灵活工作的卫星,获得我们想要的数据?”同是遥感信息工程学院的教授巫兆聪和在场教师听了之后,喜出望外,随即又陷入忐忑中。“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。”金光慷慨地说道。

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嘛去了。“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。

再往前推,还有2015年长征六号一箭20星,把清华大学、浙江大学、国防科技大学等单位研制的微小卫星送入太空。“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,仅有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的作用。

本科生造遥感卫星,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?

”面对着学生的各种疑问,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。

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、学生们的自信心又回来了。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。”王广琦开心地说道。

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