【儀表網(wǎng) 儀表產(chǎn)業(yè)】6月25日，西北工業(yè)大學(xué)研制的世界首顆12U立方星“翱翔之星”，搭載長征七號(hào)運(yùn)載火箭在海南文昌發(fā)射成功，順利進(jìn)入預(yù)定軌道。26日12時(shí)20分12秒，“翱翔之星”向地面?zhèn)魉蛿?shù)據(jù)，并被成功接收。
　　

　　學(xué)校校長汪勁松、副校長宋保維、何國強(qiáng)，與航天學(xué)院等有關(guān)單位的負(fù)責(zé)同志和“翱翔之星”研制團(tuán)隊(duì)，在海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心現(xiàn)場觀看了衛(wèi)星發(fā)射實(shí)況。黨委書記張煒、常務(wù)副書記趙瑞君，及有關(guān)單位負(fù)責(zé)同志，隨后在學(xué)校衛(wèi)星測控地面站見證了數(shù)據(jù)接收和處理實(shí)況。
　　
　　“翱翔之星”是上首顆12U立方星，是西北工業(yè)大學(xué)自主研制的顆微小衛(wèi)星，其主要任務(wù)是開展地球大氣層外光學(xué)偏振模式測量，為偏振導(dǎo)航技術(shù)的研究提供數(shù)據(jù)支撐。目前，該項(xiàng)目的后續(xù)任務(wù)正在實(shí)施中，將進(jìn)一步推動(dòng)空間科學(xué)從研究到應(yīng)用的發(fā)展。未來“翱翔”系列衛(wèi)星還可應(yīng)用于伴飛巡視、對地遙感、數(shù)據(jù)中繼等領(lǐng)域。
　　
　　“翱翔之星”的成功凝聚著西北工業(yè)大學(xué)幾代航天人的心血，又是對我校宇航工程系的建立開拓者陳士櫓的告慰和紀(jì)念。
　　
　　形成系列 致力于形成立方星的“中國標(biāo)準(zhǔn)”
　　
　　“巡天遙看一千河”，這顆星，自項(xiàng)目設(shè)立開始，就牽動(dòng)著西工大師生的心！
　　
　　那么，閃耀太空的“立方星”到底是什么？
　　
　　立方星（CubeSat），是一種采用通用標(biāo)準(zhǔn)的低成本微小衛(wèi)星。1U（Unit）立方星，體積為10×10×10cm；在此基礎(chǔ)上，可拓展為“2U”、“3U”甚至“12U”(20×20×30cm)。立方星是微小衛(wèi)星發(fā)展的主要方向，實(shí)用化的立方星技術(shù)2014年入選《科學(xué)》雜志年度科技進(jìn)展。
　　
　　以周軍教授為核心的西北工業(yè)大學(xué)陜西省微小衛(wèi)星工程實(shí)驗(yàn)室在國內(nèi)開展立方星研究。目前，該實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)形成了2U、3U、6U、12U等系列化的立方星及其組件產(chǎn)品。部分組件已經(jīng)應(yīng)用于國外立方星。實(shí)驗(yàn)室制定了立方星總體設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成和總裝測試的研制規(guī)范，可以在3—6個(gè)月內(nèi)完成1顆立方星的研制，具備了年生產(chǎn)10—20顆2~12U立方星的能力。
　　
　　在2015年舉行的第十七屆中國高技術(shù)成果交易會(huì)上，“翱翔”系列立方星獲作品獎(jiǎng)。
　　
　　據(jù)“翱翔之星”副總設(shè)計(jì)師劉瑩瑩教授介紹，世界上的立方星主要以2U、3U為主。但由于其體積小，因此能夠開展的科學(xué)研究和應(yīng)用任務(wù)受到限制。“翱翔之星”12U立方星的出現(xiàn)將大大拓展立方星的科學(xué)研究與應(yīng)用的領(lǐng)域。
　　
　　2016年，西北工業(yè)大學(xué)研制的12U立方星參加了歐洲立方星4S會(huì)議，得到了國內(nèi)外專家的好評。目前，實(shí)驗(yàn)室正逐步形成12U立方星的標(biāo)準(zhǔn)。未來，立方星設(shè)計(jì)的部分標(biāo)準(zhǔn)將由中國科學(xué)家制定，這將大大提升中國在微小衛(wèi)星研制領(lǐng)域中的影響力和話語權(quán)。
　　
　　“中國自1970年４月發(fā)射顆人造衛(wèi)星以來，應(yīng)用衛(wèi)星、載人航天和月球探測取得了巨大成就，在加強(qiáng)國防科技、普及航天知識(shí)和激勵(lì)公眾方面發(fā)揮了重要作用。但是，我們在空間科學(xué)發(fā)現(xiàn)、探索新知識(shí)、前沿技術(shù)變革等方面還遠(yuǎn)未達(dá)到預(yù)期。高等學(xué)校的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)與探索，包含了大量新思路、新設(shè)計(jì)等，應(yīng)該成為中國空間科技重大原始創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)力。”陜西省微小衛(wèi)星工程實(shí)驗(yàn)室主任，“翱翔之星”總設(shè)計(jì)師周軍教授說。
　　
　　創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 未來可開展衛(wèi)星定制服務(wù)
　　
　　據(jù)悉，這次上天的“翱翔之星”重量大約10公斤，運(yùn)行于350千米近地軌道，在軌壽命約為3個(gè)月。
　　
　　這個(gè)12U的立方星平臺(tái)包括結(jié)構(gòu)、熱控、電源、通信、姿態(tài)管理等分系統(tǒng)，衛(wèi)星上搭載了高可靠星載計(jì)算機(jī)、微型三軸飛輪系統(tǒng)、小型GPS/北斗接收機(jī)、星載電源管理系統(tǒng)、小型抗輻射計(jì)算機(jī)、衛(wèi)星框架系統(tǒng)以及一體式衛(wèi)星地面測試儀等設(shè)備。
　　
　　“翱翔之星”有效載荷系統(tǒng)負(fù)責(zé)人黃河副教授介紹說：“現(xiàn)在已經(jīng)是大眾航天的時(shí)代。其實(shí)，衛(wèi)星技術(shù)離我們并不遙遠(yuǎn)。我們制作的立方星，大量使用的是商業(yè)級(jí)元器件，其成本與航天級(jí)相比少了很多，但是，可靠性就比較差。而我們這次發(fā)射的衛(wèi)星，就是要重點(diǎn)考察基于低成本商業(yè)化產(chǎn)品的微小衛(wèi)星，其可靠性設(shè)計(jì)、可編程重構(gòu)星載計(jì)算機(jī)等關(guān)鍵技術(shù)。”
　　
　　黃河表示，衛(wèi)星“巡游太空”的各種數(shù)據(jù)，將會(huì)由設(shè)立在西工大的衛(wèi)星測控地面站接收處理。
　　
　　據(jù)悉，該星還是世界開展在軌自然偏振光導(dǎo)航技術(shù)驗(yàn)證，該技術(shù)從偏振導(dǎo)航信息獲取的角度出發(fā)，開展大氣層外偏振模式測量，這在上也具有“開創(chuàng)意義”。
　　
　　讓記者頗感興奮的是，未來，在全面產(chǎn)業(yè)化之后，該實(shí)驗(yàn)室還可面向社會(huì)公眾開展衛(wèi)星定制服務(wù)，比如通訊定制、地圖定制等等。屆時(shí)，“私人定制衛(wèi)星”將不再是夢想。
　　
　　“造星”團(tuán)隊(duì) 推動(dòng)立方星技術(shù)發(fā)展
　　
　　走近“翱翔之星”的研制團(tuán)隊(duì)，給人直觀的感受就是“嚴(yán)”。這支由12名教師和20多名研究生組成的團(tuán)隊(duì)，對這個(gè)字可謂感觸良多，體會(huì)深刻。
　　
　　團(tuán)隊(duì)成員、青年教師劉睿博士說，“我們微小衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)有很好的文化傳承，周鳳岐教授就是我們學(xué)習(xí)的榜樣。老先生80多歲了，每天堅(jiān)持上班，認(rèn)真審視衛(wèi)星結(jié)構(gòu)和彈射器的圖紙，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)感染了團(tuán)隊(duì)的每一個(gè)成員。”
　　
　　“在航天企業(yè)參觀時(shí)我們注意到，技術(shù)員連上一個(gè)螺絲需要擰幾圈，都有嚴(yán)格的規(guī)定……這樣的嚴(yán)格規(guī)范讓我印象深刻。”航天學(xué)院研究生朱翔感慨地說，“其實(shí)，在我們實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，也是如此。在這里，沒有‘可能、大概、差不多’這樣的話。今天你偷懶犯迷糊，明天一定會(huì)反過來懲罰你”——他對指導(dǎo)教師、電氣系統(tǒng)負(fù)責(zé)人劉光輝博士的這樣的“名言”津津樂道。
　　
　　“研制衛(wèi)星不是做玩具，我們需要可靠。”朱翔說。
　　
　　航天學(xué)院研究生余冬至，參與該項(xiàng)目一年多來，和白博、薛國良、張佼龍等指導(dǎo)教師一道，為了完成衛(wèi)星的環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)，不知道熬過了多少個(gè)通宵，記憶深刻的“假期”就是“春節(jié)休息了7天”，但是也基本上是“睡”過去的，因?yàn)?ldquo;太困了”。
　　
　　“各自模塊程序都好著呢，咋GPS信號(hào)一接入回路，控制系統(tǒng)軟件就出問題？”博士研究生楊中光百思不得其解，在2015年的暑期，為了弄清楚一個(gè)軟件的兼容性問題，他和王文杰、張凡等同學(xué)在李朋和盧曉東老師的帶領(lǐng)下，每天埋頭實(shí)驗(yàn)室超過12小時(shí)，經(jīng)過40多天，幾百次的測試實(shí)驗(yàn)，問題終于圓滿解決。
　　
　　此外，這個(gè)“造星團(tuán)隊(duì)”還有多名國外研究生參與項(xiàng)目研究?；趪铱萍己献骰?ldquo;移動(dòng)平臺(tái)環(huán)境感知及空天應(yīng)用聯(lián)合研究中心”，荷蘭代爾夫特理工大學(xué)先后有5名研究生，參與了飛輪、小型抗輻射計(jì)算機(jī)和地球敏感器的研究。“翱翔之星”副總師于曉洲副教授說，“我們要通過建設(shè)的實(shí)驗(yàn)條件，吸引國外大學(xué)的學(xué)生來開展合作研究，成為一個(gè)開展實(shí)質(zhì)性合作交流的開放平臺(tái)”。
　　
　　西北工業(yè)大學(xué)陜西省微小衛(wèi)星工程實(shí)驗(yàn)室成立于2009年，是以微小衛(wèi)星的總體設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成、測試和應(yīng)用為主要研究方向的省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。經(jīng)過多年建設(shè)，已經(jīng)建成了完善的微小衛(wèi)星總體設(shè)計(jì)、組裝集成與測試條件，建成了陜西省高校衛(wèi)星測控地面站。
　　
　　2012年，該實(shí)驗(yàn)室與比利時(shí)馮卡門流體力學(xué)研究所、美國斯坦福大學(xué)、荷蘭代爾夫特理工大學(xué)等共同發(fā)起歐盟QB50計(jì)劃，通過50顆立方星開展低熱層大氣參數(shù)測量。西北工業(yè)大學(xué)成為該項(xiàng)目的亞洲區(qū)總協(xié)調(diào)單位和三大任務(wù)控制中心之一。QB50項(xiàng)目得到了學(xué)校研究生院、教務(wù)處、科技管理部、合作處等單位的大力支持，同時(shí)成立了西北工業(yè)大學(xué)研究生微小衛(wèi)星創(chuàng)新基地，“翱翔之星”、“翱翔一號(hào)”等系列立方星的研制從此進(jìn)入了發(fā)展的快車道。西北工業(yè)大學(xué)研究生團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)的2U立方星“翱翔一號(hào)”在陜西省首屆研究生創(chuàng)新成果暨創(chuàng)新成果洽談會(huì)上被評為特等獎(jiǎng)。該衛(wèi)星將在今年年底由空間站發(fā)射，目前已經(jīng)完成系統(tǒng)的集成與測試，整裝待發(fā)。
　　
　　該實(shí)驗(yàn)室先后發(fā)起并參與了首屆陜西省立方星設(shè)計(jì)大賽、全國研究生未來飛行器設(shè)計(jì)大賽、陜西省首屆微小衛(wèi)星載荷設(shè)計(jì)大賽等，吸引了全國20余所高校近萬名學(xué)生參與，形成了國內(nèi)立方星研制的熱潮。
　　
　　依托良好的實(shí)驗(yàn)和交流條件，西工大將高水平研究和人才培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合，主題為“創(chuàng)建航天教學(xué)與實(shí)踐平臺(tái)，培養(yǎng)航天控制創(chuàng)新人才”的教學(xué)項(xiàng)目，獲2015年陜西省教學(xué)成果特等獎(jiǎng)。
　　
　?。ㄔ瓨?biāo)題：西工大研制的世界首顆12U立方星發(fā)射成功）