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让微力量强大起来

本报讯
据浙江大学有关专家介绍,“皮星一号A”卫星简称皮卫星。皮卫星通常指质量在1到3公斤之间的微小卫星。皮卫星虽小,却是非常重要的太空科学实验平台,可执行特定的太空科学实验,如卫星编队飞行、星群的无线电通信、GPS闪光、太阳风、地磁场与电离层中离子密度的测量,以及卫星的释放等。此外,皮卫星可经济快速提供新技术空间飞行试验和演示。皮卫星具有成本低、研制周期短、发射灵活性大等突出优点。浙江大学于近年自主研制出皮卫星,外形采用15cm×15cm×15cm的立方体体装式结构,质量约3公斤,其轨道为太阳同步轨道,主要用于皮卫星平台验证等技术实验。

图片 1图片 2(图为“皮星一号A”卫星自带相机向地面传回的地球照片,由360度全景光学相机拍摄,图片中央为拍摄盲区,镜头甚至拍摄出了卫星的测控通讯天线和固定镜头的螺丝。下图顺序为编者编辑,亮点为太阳。)3-10公斤的重量、5-20W的功率、距地球300-1000公里、九十多分种绕地球一周,这样的卫星对气象预报和研究有用吗?这样的距离,对地球物理学家有用吗?这样的体积重量,能否进行生物学家想做的空间环境试验?近日,研究团队在浙大微小卫星研究中心网页发布了“皮星一号A”传回的照片,浙江大学微小卫星研究中心主任金仲和教授说,目前我们的研究团队正在研制高空大气探测等用途的多个皮卫星,预计下一次皮卫星发射将会在2014年左右。我们欢迎不同学科的研究人员能够结合自身的研究兴趣与研究成果,提出不同用途的皮卫星设想,与微小卫星研究中心共同研制新的皮卫星。2010年9月22日,由浙江大学自主研制的两颗“皮星一号A”卫星成功发射,截止目前,已成功运行两周年,这颗只有3.5kg重的皮卫星是中国目前最小的卫星。金仲和说,日前我们发布的这些照片,是浙江大学研制的两颗皮卫星在650公里高的轨道上运行时拍摄的,这些照片的拍摄和回传验证了我校自行研制的相机和通信机功能及其对太空环境的适应性,也证明了皮卫星整星的功能和可靠性。今后,我们将在这一成果基础上,进一步研制更多有实际应用的皮卫星。2011年,欧盟面向全球高校发出了征集令:征集50所高校共同参与90到300公里大气探测计划,简称“QB50”。征集令发出,全球100多所高校报名表达了参与意向,其中包括我国的十余所高校。今年夏天,欧盟通过专家评估的方式初步确定了参与“QB50”的高校名单,哈尔滨工业大学、西北工业大学、国防科学与技术大学、南京理工大学、北京航空航天大学、浙江大学等6所中国高校入选。“QB50”卫星上的主要探测设备,是一个10cm´10cm´6cm大小的稀薄大气探测仪,由欧盟出资统一研制后提供给50家卫星研制单位。此外,欧盟还出资购买一个运载火箭,用于将这50颗卫星一起送入太空轨道。“上一次天不容易,我们很珍惜这个发射的机会。”金仲和说,在完成大气探测这一基本功能的基础上,浙大在设计卫星时还会附加一些功能,比如多卫星间通信、大气气辉现象观测等。据悉,
高空大气密度和成分测量对气象研究、飞行器研究和运行管理均有重要作用,90公里以下大气探测一般采用地面雷达、探空气球、探空火箭等进行详细测量,300公里以上是传统卫星、空间站的探测区域。90到300公里区域的大气密度和组分对全球长期气候变化有很大影响,但截至目前尚没有有效的科学手段能对这一区域的大气层进行探测。而这恰恰是微小卫星可以发挥作用的区域。浙大微小卫星研究中心的郑阳明副教授负责浙大皮卫星回传数据的处理工作,他说:“大卫星研制周期长,代价大。2007年时,中国有一个通讯卫星发射失败,直接损失近20个亿,间接损失达100亿。相对来说,微小卫星成本小很多。不同学科的科学家可以利用皮卫星做更多的试验,我们希望今后有更多的科学家与我们一起探讨皮卫星在空间科学试验、对地观察、深空探测等方面合作研究的可能性”。据郑阳明介绍,浙大微小卫星研究中心已经与中国地震局地震预测研究所的专家们坐在了一起,探讨微小卫星为地震预测服务的可能性。今年10月,浙大微小卫星研究中心正式发起了面向本科生的CellsSat科研训练项目(SRTP)。10月16日晚上,浙江大学“微型手机卫星CellSat科研项目”宣讲会在紫金港校区东一教学楼举行,吸引了近百位本科生航天爱好者参加。负责项目的蒙涛老师介绍说,CellSat成本不超过1000元,总质量不超过1kg,主要以现有通用手机模块为基础结合微型卫星设计理念构建手机卫星平台,适合本科生发挥自己的创意定义自己卫星的空间应用。中心将给每个项目选配相应的指导教师,并将通过科普讲座、教师指导、学长辅导等多种方式,帮助本科生快速了解微纳卫星的组成与各部分工作原理。“整个项目过程中,我们要完成CellSat卫星方案设计、开发、装配以及相关验证试验,相当于参与了一个简易卫星的完整研制。有机会体验把一个卫星idea一点一点地补充丰满,并付诸实践的感觉会很奇妙。”电气工程及自动化专业的大二学生江俊军,称自己是个航天迷。同时,由于卫星设计研制涉及航空航天、电子通信、电气控制、计算机及软件、机械力学、能源热学等众多学科,通过
CellSat科研训练项目,将使学生在本科生阶段就有机会接触到复杂系统设计和工程研制的全过程,从而为国家培养具备系统工程理念的综合性创新人才。“CellSat项目今年第一次启动,条件允许的话,一年后学生完成的卫星将利用热气球等设备送入高空进行模拟验证试验,优秀的设计将有机会进一步完善后进行真实的太空实验。”蒙涛说。(张鸯
欣文)

日前,浙江大学微小卫星中心开了个用学术研讨方式庆祝的生日趴。庆生对象,全上了天——距离地球640和525公里的轨道上,四颗浙大自主研发的皮卫星正在工作,两颗“皮星一号A”卫星进入太空工作六周年、两颗“皮星二号”卫星入轨服务一周年。皮卫星不是调皮的卫星,而是按照重量大小来形容的概念,指重量在公斤级别的微小卫星。对于浩瀚的宇宙来讲,皮星像是卫星界的“霍比特族”。相比大卫星,皮星成本低廉、研制和生产周期短、应急反应快。在这个特别的生日派对上,科学家们首次讲述了浙大皮星家族许多鲜为人知的故事。

(2010-9-23)

图片 3“皮星一号A”卫星在运行到第14圈时,曾用卫星自带相机拍下并向地面传回的地球照片。

“皮星一号”

神秘失踪了九年

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