浙大皮卫星研发20年:填补中国空白 明年再发射20颗

来源: 南方日报网络版     时间: 2020-08-12 15:18:51

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  中新网杭州8月11日电 题:浙大皮卫星研发20年:填补中国空白 明年再发射20颗

  作者:谢盼盼 童笑雨

  “想象一下,将来台风轨迹以分秒的速度更新,打开APP,就能调遣皮卫星为你服务。无论山村还是更偏远的地区,流畅通信不再是梦。”说这话时,浙江大学微小卫星研究中心主任金仲和正带领团队,准备下一颗皮卫星的发射。

  两个月前,浙江大学(下称“浙大”)成功发射第五颗皮卫星“皮星三号A”。2021年,该团队将再次发射20颗皮卫星。“全面小康离不开信息化水平的提升。皮卫星等微纳卫星将有更大作为。”金仲和说。

  皮卫星,指重量为公斤级的微小卫星,与几百公斤重的大卫星相比,可谓“袖珍”。2010年,浙大研制的两颗“皮星一号A”星发射成功,填补了中国在皮卫星研究领域的空白。

  在决胜全面小康关键之年、中国首颗皮卫星发射成功10周年之际,记者探访浙大微小卫星研究中心,揭晓“袖珍卫星”组队飞上天背后的故事,以及皮卫星研发团队的20年。

  2000年,由美国斯坦福大学研发的世界首颗皮卫星发射成功并正常工作,仅重245克。

  彼时,皮卫星在中国仍是个全新的概念,金仲和正在进行微电子机械系统研究,其所在的项目组致力于推动航天器部件微小型化。

  世界首颗皮卫星的发射成功,为他们带来了灵感:自主研发一颗皮卫星,让自己研究的部件搭乘在卫星上进行试验。金仲和没想到的是,这条路,一走就是10年。

  卫星因为工作环境特殊,对电子元器件的要求很高,价格也随之上涨。早先一颗大卫星的研发成本,通常要数亿元人民币,现在整体造价仍需数千万元。

  “这么高的成本,我们自然负担不起。”金仲和团队一开始想的,就是如何用普通工业级元器件做卫星,并进行皮卫星一体化设计。这是个系统性工程。金仲和带领团队,从卫星方案设计开始,完成开发、装配以及相关验证试验。

  2005年,边长为15厘米的“皮星一号”研发成功,2007年5月25日其搭载长征二号丁运载火箭飞向太空。但升空后,金仲和却与它失去了联系。

  “升空后,它就一直没开机。”金仲和说,当时“皮星一号”上天后杳无音讯,压力非常大。连续两周,相关科学家和工作人员每天都在寻找这颗皮卫星,但最后还是放弃了。

  发射失败,意味着研究工作归零。金仲和如今回想起来,仍觉得当时“太想当然”。

  卫星上天,要经受在火箭中剧烈震动的考验。到了太空,又面临极冷、极热的环境。“皮星一号”设计时,并没有充分考虑这些恶劣的环境。

  另一个不可忽视的因素,就是制作工艺。“皮星一号”由浙大学生手动焊接装配,在工艺上有所缺陷。这一次后,金仲和明白,“皮卫星研发,不是有想法就可以做的”。

  经过改进后,2010年9月22日,两颗“皮星一号A”星发射成功,填补了中国在皮卫星研究领域的空白。2015年9月,两颗浙大的“皮星二号”卫星上天;2020年6月,“皮星三号A”星发射成功。

  通过三轮5颗皮卫星的研制,浙大微小卫星研究中心掌握了卫星一体化设计和制造技术,卫星主要零部件均为自主研发,极大缩减了生产周期,降低了生产成本。

  但在把皮卫星做小、降低成本的同时,使其功能更强大,让这一技术为民所用,也是该中心的当务之急。

  目前小卫星的功能无外乎通信、遥感、成像、导航等功能。浙大于今年6月发射的“皮星三号A”星总重20千克,主要用于雷达和地面测控设备标校。

  他表示,现在一颗皮卫星造价只需数百万元,只用6个月的时间,便能完成整体设计。

  “这样一来,准入门槛降低了,造价低了,也为未来量产提供了可能。”金仲和说,近年来,商业航天的发展也不断迎来利好,政府层面支持、鼓励国内航天成果市场化的力度越来越大。

  而从“皮星三号”开始,浙大微小卫星中心也将正式面向民用需求,制作轻巧高能的皮卫星。在未来一年内,浙大将再发射20颗卫星。

  “全面小康建设,不仅是经济方面的提升,还有技术的支撑。通信业使命巨大,未来,一定是微纳卫星的天下。”金仲和说,将造价低、具有各式功能的皮卫星送上天,一个功能完备、覆盖面广的卫星网络将会形成,能解决山区土地资源普查、海洋上船的监控等问题。(完)

【编辑:王诗尧】


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