小學(xué)生參研空間環(huán)境探測科普立方星露真容 將搭載三款國產(chǎn)元器件升空

“天問一號”踏上火星之旅，“嫦娥五號”首次取回月壤，“北斗三號”全球組網(wǎng)并開通，2020年的中國航天，成就非凡。

人類行走太空的腳印有多深遠，希望來自于未來的“摘星手”。

在第六個中國航天日到來之際，4月20日，“2021年中國航天日小學(xué)科普教育主題活動暨國內(nèi)首顆小學(xué)生參研空間環(huán)境探測科普立方星‘田園一號’發(fā)布會”在南京理工大學(xué)實驗小學(xué)舉行。

2020年以來，南理工實小30多位小學(xué)生在南京理工大學(xué)(以下簡稱“南理工”)衛(wèi)星研制中心的專家的帶領(lǐng)下，了解衛(wèi)星結(jié)構(gòu)，深入理解衛(wèi)星數(shù)據(jù)發(fā)射與接收的原理。他們試圖在仰望星空中，品讀“星星的語言”。

南理工副校長、“田園一號”總設(shè)計師廖文和介紹，預(yù)計2021年10月，“田園一號”將在太原衛(wèi)星發(fā)射中心隨長二丁遙53運載火箭發(fā)射，進行空間環(huán)境探測和元器件驗證。

重約15公斤，將搭載三款國產(chǎn)元器件升空

“田園一號”是在國家航天局民用航天項目支持下開展的科研項目。活動現(xiàn)場，掀起“蓋頭”的“田園一號”首露真容。這是一顆六單元立方星，重約15公斤。兩張?zhí)柲芊鍙堥_，像一對翱翔的“翅膀”。

“田園一號”立方星副總師、南京理工大學(xué)微納衛(wèi)星中心副主任張翔介紹，“田園一號”的研制分為初樣研制階段和正樣研制階段。張翔介紹，“今年4月起，‘田園一號’進入正樣研制階段，將一直持續(xù)到衛(wèi)星發(fā)射。今年4月到6月，將準(zhǔn)備正樣衛(wèi)星部件。從6月一直到衛(wèi)星進入發(fā)射場，將進行正樣衛(wèi)星的總裝、集成和測試，目前衛(wèi)星處于一個重要的研制階段。”

南理工實小校長李子貴介紹，目前，學(xué)校建立了衛(wèi)星信號地面接收站。“衛(wèi)星在軌期間，我們會收集衛(wèi)星在太空飛行的信息，在大學(xué)教授的帶領(lǐng)下進行分析。”

衛(wèi)星發(fā)射后將在軌承擔(dān)哪些科學(xué)項目?張翔說，空間環(huán)境往往會影響衛(wèi)星元器件的性能，“田園一號”將搭載三款國產(chǎn)元器件，測試在空間環(huán)境中不同能級的粒子對元器件工作狀態(tài)的影響，為國產(chǎn)化元器件的空間應(yīng)用積累經(jīng)驗。

南理工與南理工實小“聯(lián)姻”研制衛(wèi)星并非偶然。

2019年9月，南理工實小的鐘山少年科學(xué)院便與南理工機械學(xué)院深度合作，建立衛(wèi)星融創(chuàng)班級，組建小學(xué)生衛(wèi)星研制核心小組，與南理工副校長廖文和領(lǐng)銜的技術(shù)團隊形成研究共同體。

2020年1月17日，南理工實小的師生們共同見證了“田園一號”微納衛(wèi)星研制的啟動儀式。

跟著大學(xué)老師學(xué)習(xí)拆解衛(wèi)星、組裝天線

張翔親歷了“田園一號”研制過程中的“大手牽小手”。“南理工衛(wèi)星研制中心的老師們會到小學(xué)給學(xué)生們上課，同時幫助學(xué)校建設(shè)航天實驗室、衛(wèi)星地面測控站。我們也會邀請孩子們走進大學(xué)，尤其是南理工微小衛(wèi)星中心的實驗室，幫助孩子們接觸航天。”他說。

在項目的初始階段，南理工實小衛(wèi)星研制核心小組在南理工微納衛(wèi)星研究中心老師們的引領(lǐng)下，利用學(xué)校大綜合俱樂部和航天科技夏令營等課程，向孩子們普及航天基礎(chǔ)知識，并幫助他們了解衛(wèi)星的種類及衛(wèi)星發(fā)射升空所要克服的難關(guān)，認識衛(wèi)星的各個系統(tǒng)。

“南理工的老師們還會指導(dǎo)孩子們拆解一單元立方星，觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，了解電源電路設(shè)計，進行電壓的測量，同時設(shè)計、執(zhí)行測試程序，讓衛(wèi)星實現(xiàn)一些基礎(chǔ)性功能，并教孩子們組裝八木天線，在實踐中深入理解衛(wèi)星數(shù)據(jù)發(fā)射與接收的原理。”李子貴說。

與衛(wèi)星的親密接觸，讓孩子們談起衛(wèi)星如數(shù)家珍。“在小衛(wèi)星課程中，我印象最深的是，我們帶著自己做的八木天線到教學(xué)樓的樓頂上，對著天空不斷調(diào)整角度。搜索到衛(wèi)星信號的那一刻，我感覺，衛(wèi)星離我這么近。”南理工實小六(1)小衛(wèi)星融創(chuàng)班的戴承博說，老師們也會指導(dǎo)大家通過編程給衛(wèi)星發(fā)指令，讓衛(wèi)星拍照、控制飛行姿態(tài)。

“我現(xiàn)在很喜歡科技，希望將來能做一名航天員。”戴承博說。

這些仰望星空，品讀“星語”的孩子，也得到了來自夢想的回響。前不久，孩子們寄出一份信，與工信部副部長、國家航天局局長張克儉分享“田園一號”的成長史，并很快得到了張克儉的回信：“希望你們能一直保持一顆向往字宙奧秘、崇尚科學(xué)的心，刻苦學(xué)習(xí)，勇于創(chuàng)新，讓‘田園一號’真正開花結(jié)果，成為一顆青少年航天科普教育啟明星。同時，也要強健體魄，努力成長為祖國的棟梁之才，為祖國現(xiàn)代化建設(shè)作出自己的貢獻。”(金鳳)