“我們的征程是星辰大海”,它是一群年輕科技工作者的日常。這座名為《天拓》的雕塑以造型藝術(shù)的形式,表現(xiàn)了國(guó)防科大快速響應(yīng)空間系統(tǒng)與技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的“天拓”系列衛(wèi)星,包括“天拓一號(hào)”單板納星、“天拓二號(hào)”視頻微衛(wèi)星和“天拓三號(hào)”集群衛(wèi)星,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)多項(xiàng)技術(shù)空白。
雕塑作品《天拓》
“天拓一號(hào)”單板納星:太空視角識(shí)別船舶目標(biāo)
在大多數(shù)人的認(rèn)知中,衛(wèi)星體量巨大,都是大個(gè)頭。而在當(dāng)今世界空天領(lǐng)域,微小衛(wèi)星的研制與應(yīng)用正成為一個(gè)新的發(fā)展方向。
“天拓一號(hào)”單板納星,重量不足10千克,體積相當(dāng)于一只手提箱。但是,麻雀雖小五臟俱全。大衛(wèi)星有的功能部件,小衛(wèi)星一樣都不能少。“單板納星”是將衛(wèi)星的所有核心功能部件,集成在單塊電路板上,是一種全新的衛(wèi)星體系結(jié)構(gòu),之前沒(méi)人嘗試過(guò)。
這支以在讀研究生為主體的年輕團(tuán)隊(duì),在近2年夜以繼日的攻關(guān)中,成功地將電源控制、星務(wù)管理、姿態(tài)確定與控制和測(cè)控?cái)?shù)傳等核心功能部件全部集成在單塊電路板上,自主設(shè)計(jì)研制出了世界首顆單板納星,具有新概念、新技術(shù)、低成本的特色。
2012年5月10日,“天拓一號(hào)”發(fā)射升空入軌后,開(kāi)展了星載AIS(船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng))等多項(xiàng)科學(xué)試驗(yàn)。在軌一個(gè)月內(nèi),共偵收4萬(wàn)多條AIS報(bào)文,繪出了我國(guó)第一張全球船舶AIS海圖。之后不久,我國(guó)“神舟九號(hào)”載人飛船即將發(fā)射,為防止意外,有關(guān)部門(mén)制定了飛船應(yīng)急搜救預(yù)案,“天拓一號(hào)”為任務(wù)提供了實(shí)時(shí)信息服務(wù)和技術(shù)支持。
雕塑作品《天拓》局部
“天拓二號(hào)”視頻微衛(wèi)星:太空中的移動(dòng)攝像頭
2014年中秋節(jié)的這天,我國(guó)“一箭雙星”將兩顆衛(wèi)星成功送入太空,進(jìn)入既定軌道。這兩星中有一顆小衛(wèi)星,就是“天拓二號(hào)”視頻成像微衛(wèi)星。
在一些電影中,我們常能看到衛(wèi)星監(jiān)控地面的車(chē)輛人群或自然災(zāi)害的實(shí)時(shí)畫(huà)面,而這得益于衛(wèi)星視頻成像與傳輸功能。面對(duì)我國(guó)搶險(xiǎn)救災(zāi)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)的緊迫需求,這支平均年齡不到30歲的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),在微小衛(wèi)星研制與應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)力。經(jīng)過(guò)4年不懈的探索與刻苦攻關(guān),在視頻成像體制、交互式操作、網(wǎng)絡(luò)操控、工業(yè)級(jí)元器件篩選及加固等方面,取得一系列關(guān)鍵技術(shù)突破,終于讓我國(guó)首顆視頻微衛(wèi)星遨游天空。
“天拓二號(hào)”重量為67千克,體積與老臺(tái)式電腦主機(jī)差不多大。上面裝有4臺(tái)不同性能的攝像機(jī),就像在太空安裝了移動(dòng)攝像頭,其中一臺(tái)是紅外攝像機(jī),可對(duì)發(fā)生火情的森林進(jìn)行觀測(cè),通過(guò)溫度感應(yīng),判斷火災(zāi)蔓延趨勢(shì),查找火源地點(diǎn)。
雕塑作品《天拓》局部
“天拓三號(hào)”集群衛(wèi)星:太空組網(wǎng)多星協(xié)同測(cè)控
2015年9月20日,我國(guó)實(shí)現(xiàn)“一箭20星”發(fā)射奇跡,其中20星里有“天拓三號(hào)”微納集群衛(wèi)星。
“天拓三號(hào)”包括6顆衛(wèi)星。主星“呂梁一號(hào)”重量20千克級(jí),既能對(duì)全球范圍內(nèi)的船舶快速完成位置、航向、航速等信息的接收,也能對(duì)全球范圍內(nèi)的航空目標(biāo)實(shí)行準(zhǔn)實(shí)時(shí)目標(biāo)監(jiān)測(cè)、空中流量測(cè)量。
將航空目標(biāo)信號(hào)接收系統(tǒng)安裝在微納衛(wèi)星上,是這支年輕團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新之舉。國(guó)際民航組織要求,機(jī)場(chǎng)和民航飛機(jī)必須安裝航空目標(biāo)信號(hào)接收系統(tǒng),以確保飛行安全。但其覆蓋范圍有限,飛越極地、海洋、沙漠等偏遠(yuǎn)空域的飛機(jī)一旦失事,搜救就比較困難了。
值得一提的是,從“天拓三號(hào)”分離釋放的手機(jī)衛(wèi)星“智能號(hào)”也是在讀研究生的成果,研制僅花8個(gè)月。據(jù)悉,手機(jī)衛(wèi)星只有美國(guó)發(fā)射過(guò),而且是直接把手機(jī)送上天。重量1千克級(jí)的“智能號(hào)”手機(jī)衛(wèi)星,通過(guò)對(duì)商用智能手機(jī)改造再創(chuàng)新,自主設(shè)計(jì)增加了姿控、星務(wù)、通信、電源等衛(wèi)星必須的子系統(tǒng),去掉手機(jī)屏幕、外殼和揚(yáng)聲器等器件,減重不減功能。“天拓”系列衛(wèi)星,體現(xiàn)了年輕科技工作者舍我其誰(shuí)的創(chuàng)新激情和老一輩科學(xué)家精神的傳承。(來(lái)源:國(guó)防科技大學(xué)“科普中國(guó)”共建基地)
來(lái)源: 國(guó)防科技大學(xué)“科普中國(guó)”共建基地