点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

首页> 科普频道> 科普头条 > 正文

“我在武大造卫星”

来源:中国科学报2022-03-15 09:21

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  ■记者 温才妃

  回想起半个月前“一箭22星”发射,武汉大学摄影测量与遥感专业硕士生宋宇飞至今仍很激动。当天,看着这颗花费800万元,饱含自己和老师、同学心血的卫星升空,他在文昌航天发射场控制室里使劲鼓掌,手掌都拍红了。

  受疫情限制,先期到来的宋宇飞成为在现场送这颗“启明星”上天的唯一武大人。

  2月27日,“长征八号”遥二火箭在文昌执行“一箭22星”的拼车发射任务。22星中,有多颗由高校研制的卫星。其中,武汉大学的“启明星”卫星是我国首个以学生为研发主体的遥感卫星。

  钱从哪儿来

  2019年,武汉大学研究生论文答辩会现场,学生们纷纷反映同一个问题——缺乏研究用的水生植物分类专用谱段。“我们用的都是国外数据,想做新实验,但卫星的工作模式是固定的,数据并不完全符合自身的要求。”

  看见学生们都卡在卫星数据上,初来乍到的武大遥感信息工程学院教授金光出了一个主意:“学生能否研制一个可灵活工作的卫星,获得想要的数据?”

  同是遥感信息工程学院的教授巫兆聪和在场教师听后喜出望外,但随即陷入忐忑中。“主意虽好,但学生没有造卫星的经验,他们能成吗?造卫星需要大量经费,何处去找钱?”

  “没问题,以我几十年航天领域的工作经验,学生肯定可以做到。钱的问题你们不用担心太多,我手里有学校提供的科研启动经费,可以拿出来。”金光说道。

  金光此前在中国科学院长春光机所工作。他本可以用那笔启动经费补充实验室设备,但“这并不利于教学”。“做了几十年科研,我非常渴望把多年所获的知识、能力,毫无保留地传授给下一代,为国家的航天和遥感事业尽一份绵薄之力。”

  这笔钱怎么用,金光反复琢磨,最终让他“逮”住了这样一个机会:“卫星实际上也是实验室的一个设备,只是公用、免费。自己动手做才知道科研工作的艰难。”

  看见金光如此诚恳,团队里的教师也被打动了,“如果费用不够,我们一起‘众筹’支持这件事”。

  说干就干。当年5月,他们就着手启动卫星研发。10月,卫星总体设计方案就做出来了。如果不是新冠肺炎疫情影响了师生返校做科研,这颗卫星本该在2021年初就发射升空。

  卫星的研制经费花了500万元,发射花了300万元,总共花了近800万元。相比此前武大研发“珞珈一号”卫星,四处奔走筹措经费,金光觉得如今赶上了一个好时代。

  这颗卫星有什么“牛”可“吹”

  有一段时间,王广琦的室友发现他一天到晚不在寝室,便好奇地问他到底干什么去了。

  “忙着呢,我在造卫星,回头你们想拍哪个地方,我就给你们拍哪个地方。”王广琦说。

  室友听了只当他在吹牛。没想到,他果然是在造卫星,还不是随意玩玩而已。

  当时的王广琦还是武大电子信息专业的本科生。保研后,他来到遥感信息工程学院。这颗他参与研制的卫星,由中国科学院院士龚健雅起名为“启明星”,寓意我国未来的航天事业发展寄托在年轻人身上。

  近年来,不断有中学生、大学生造卫星的新闻曝出。如北京八一中学的“八一·少年行”科普卫星、哈尔滨工业大学的“紫丁香一号”“紫丁香二号”微纳卫星、上海交通大学的SSS-2A卫星等,都由学生自主研发。

  “相比从前由学生自主研发的卫星,‘启明星’的技术复杂程度更高。”金光说。

  “启明星”是一颗微纳卫星,仅重19.2千克,是我国首颗可见光高光谱和夜光多光谱多模式在轨可编程卫星。它可以获取高光谱、夜光和红外三种遥感图像,三种遥感数据在国民经济发展中都可以发挥相应作用。

  高光谱是监测水污染最有效的手段。湖北省号称“千湖之省”,水域众多。“启明星”的一个重要作用在于监控湖北地区乃至长江流域的水质。

  夜光遥感让卫星在黑夜中不“失明”,可用于夜间经济的监测。比如,通过监测夜间灯光的疏密,反映区域经济发展的差异。

  “学生的确能够在科研、教学实验的过程中,通过一定技术手段对卫星进行指挥和控制,拍摄他们所感兴趣的地区。”金光的解释证实了王广琦所言不假。

  未来,造卫星是否会成为创新型人才培养的一种“常规”手段?金光并不这么认为:“造卫星不仅需要经费支持,还需要强有力的师资,二者缺一不可。”此外,还需要教师们付出大量的心血。

  然而,不同于中学生造卫星,更多在于激发科普兴趣;也不同于其他高校造卫星,多由研究生、博士生参与。他们最看重的是本科生在科研锻炼中的成长。

  目前,团队共有来自武汉大学、哈尔滨工业大学、中国科学院长春光机所等院校和科研单位的50余名学生。在整个卫星的研发中,直接参与的本科生有10名左右,占比为1/5,间接参与的本科生也有10名左右。

  是来“打酱油”作秀?

  既然造卫星有一定门槛,如何保证本科生不是来“打酱油”“作秀”的?

  武大的遥感科学技术一直在国内相关学科中排名第一,但怎么让这个“第一”更加名副其实?教师们一致认为,要让本科生更上一层楼。

  在没有把本科生纳入卫星项目前,学生与卫星的关系仅限于拿到卫星图处理数据。“卫星为什么能拍这些图像?”“卫星上面有什么?”“卫星图上的阴影是什么?”“图像变形怎么处理?”面对学生的各种疑问,传统的知识传授方式给人深深的无力感。

  “让本科生参与项目,获得直观认识,对于帮助学生打开眼界、建立学科逻辑都很有帮助。”巫兆聪说。

  他们不是为了造卫星而造卫星,而是为了应用而提出造卫星。卫星上天后究竟要解决哪些目标问题,从最开始就经过师生的头脑风暴定下来了。

  紧接着是分任务。有了卫星项目,金光的本科生课堂是这样打开的——他给学生提出卫星的光学镜头指标,让学生自行设计。做完之后,学生们私下会互相比较、不断改进,最后经过金光的评判、改进,把光学镜头真实运用在“启明星”卫星上。

  做着做着,大家发现本科生可以做的事有很多,比如卫星的谱段设置、结构设计、电源分配等。

  武大遥感科学与技术专业本科生林炜华就直接参与了高光谱工作波段的设计。波段的选择是她遇到的一个难题。“大家不断提出问题,有时候我们的问题提得比较幼稚,也会陷入僵持,老师则鼓励我们多讨论、查阅资料。”

  “如今,学生提出的问题,在某种程度上,教师都不能马上回答了,因为我们也没有条件去验证。更多的情况是,学生自己提出问题、自己解答。”巫兆聪说。

  作为团队中的师兄,武大摄影测量与遥感专业博士生周昊惊喜地发现,大家的思维发生了很大变化。从前遇到难题绕道走,现在则是不攻克难题誓不休,“就像不久前热播的电视剧《开端》一样,不解决问题,我们又会回到起点,只有解决了,才能迎来大结局”。

  2月27日11点28分,武大“启明星”卫星成功与火箭分离。14点11分,武大收到卫星测控信号,卫星工作一切正常。

  教师、学生们的自信心爆棚。宋宇飞成了武大师生在现场的“眼睛”,“航天人反复研讨、字斟句酌,严谨的航天精神让我终身难忘” 。“我也终于可以兑现几年前吹的‘牛’了。”王广琦开心地说。

  《中国科学报》 (2022-03-15 第4版 高教聚焦)

[ 责编:武玥彤 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 江苏:系统布局 机器人产业“加速跑”

  • 湖南长沙:校园民俗活动迎接“二月二”

独家策划

推荐阅读
“遥感是人们在距离和感官上的延伸,是认知地球、探查资源、监测环境的重要技术手段。本次活动由全国科学道德和学风建设宣讲教育领导小组主办,中国科协科学技术传播中心、湖南省科学技术协会、中南大学、光明网联合承办。
2026-03-20 09:42
每年春季,花粉过敏会给不少人带来困扰。该检测试剂盒采用微量血清特异性洋白蜡花粉过敏原IgE定量检测,用以辅助诊断,成为目前用于花粉症精准诊断的主要方法。
2026-03-20 09:39
3月18日,记者从新疆电力交易中心有限公司获悉,自2010年启动“疆电外送”以来,新疆累计外送新能源电量已达3043.6亿千瓦时,约占总外送电量的三成。
2026-03-20 09:39
吕小康:从现实语义上看,情感AI既指能够识别、理解、模拟和响应人类情感的人工智能技术,也指基于这类技术设计和开发的情感智能体。吕小康:为引导青年群体健康使用情感AI,还需要进一步加强协同治理,培育积极有益的陪伴型人工智能应用环境。
2026-03-20 09:36
据3月17日农情调度,全国早稻育秧已三成半,同比略快。据介绍,北方冬小麦当前的田管重点是继续促进弱苗转化升级,抓好病虫防控,防范春旱、倒春寒、干热风等灾害。“近日国家启动投放1000余万吨氮磷及复合肥储备,作为国家化肥储备重要承储主体,全国供销合作社系统农资企业积极按要求将储备化肥及时集中投放市场,稳定市场价格。
2026-03-20 09:36
小时候我们背过一句话:万物由原子组成。这一路走来,从质子的异常,到夸克模型的提出,再到量子色动力学和标准模型的建立,人类把物质拆解到了17种基本粒子的层级。曾获国家六部委回国人员成就奖、德国洪堡研究奖、吴有训物理奖、中国科学院优秀研究生导师奖。
2026-03-20 09:35
吴晓民(右一)团队在野外工作。藏羚羊曾广泛分布于高原全境,其漫长的演化史与复杂的种群波动,始终是全球动物保护与演化生物学领域关注的焦点。研究团队还通过生态位模拟,锁定了藏羚羊的生命庇护所——青藏高原北部的可可西里、羌塘高原等区域。
2026-03-19 10:11
通知明确,各城市群应优先选择具备条件的燃料电池汽车、绿色氨醇、氢基化工原料替代、氢冶金以及掺氢燃烧等应用场景开展试点,积极探索氢能创新应用场景,形成“1个燃料电池汽车通用场景+N个工业领域应用场景+X个创新应用场景”的氢能综合应用生态。通知要求,氢能综合应用试点以城市群为主体开展申报,城市群应立足自身资源条件,因地制宜、宜氢则氢,避免各场景一拥而上、低水平重复建设。
2026-03-19 10:10
2026中关村论坛年会将于3月25日至29日在北京举办。
2026-03-19 10:04
日前发布的《中国地热产业发展报告2025》显示,我国地热产业多元化利用格局正在形成。在地热供暖发展带动下,我国地热产业规模长期稳居世界第一。
2026-03-19 10:00
由于土豆块茎外形粗陋、埋于地下,又不见于《圣经》,一度被殖民者视为“魔鬼之根”或带毒之物。另一方面,随着城市扩张与人口增长,粮食压力加剧,土豆因高产、耐寒、适宜在小块土地种植而被人们重视。
2026-03-19 10:00
作者:刘琦 仇焕广(分别系中国人民大学助理教授,辽宁大学党委常委、副校长)  今年《政府工作报告》提出,“推进先进适用农机装备研发应用,打通农业科技推广‘最后一公里’”。
2026-03-19 09:59
为此,生态环境法典针对重点流域、重要生态单元设置专门规范,明确长江、黄河等重点区域一体化保护要求,建立协同机制。生态环境法典第三编第六章“生态退化的预防和治理”,整合水土保持法、防沙治沙法的有关规定,分为水土保持、防沙治沙两节。
2026-03-18 09:38
“‘两弹一星’不是孤立的科技突破,而是面向国家需求‘从0到1’的科技创新。本次活动由全国科学道德和学风建设宣讲教育领导小组主办,中国科协科学技术传播中心、安徽省科学技术协会、安徽农业大学、光明网联合承办。
2026-03-18 09:27
对于1型糖尿病患者而言,胰腺中那些负责分泌胰岛素、调节血糖的胰岛β细胞,被自身免疫系统错误地当成了“入侵者”,日复一日地遭受攻击,直至彻底损毁。这3个病例,分别代表中国乃至全球再生医学领域的3个“首次”——世界首例自体、中国首例异体、世界首例青少年再生胰岛移植治疗1型糖尿病。
2026-03-18 09:27
记者3月17日从国家能源局获悉,2026年1至2月,全社会用电量累计16546亿千瓦时,同比增长6.1%。从分产业用电看,第一产业用电量223亿千瓦时,同比增长7.4%;第二产业用电量10279亿千瓦时,同比增长6.3%,其中,工业用电量同比增长6.4%,高技术及装备制造业用电量同比增长10.6%;第三产业用电量3231亿千瓦时,同比增长8.3%,其中,充换电服务业、互联网数据服务业用电量增速分别达到55.1%、46.2%。
2026-03-18 09:26
当前,以家庭农场、农民合作社、龙头企业为代表的新型农业经营主体已成为“强农兴村”的中坚力量,发展成效显著。夯实联农带农长效机制,还需构建多层次、可落地的政策环境,让农业经营主体有动力、有能力、有底气带动小农户共同增收。
2026-03-18 09:26
在成都温江区,骑行爱好者李先生沿着北林绿道前行,穿梭在虫鸣鸟叫、淡淡花香之中。”  一幅幅充满生机的新春图景,正是成都加快建设践行新发展理念的公园城市示范区的生动注脚。
2026-03-18 09:26
分享几个故事,一起走进地球科学的世界。
2026-03-16 18:39
工业和信息化部、财政部、国家发展改革委日前印发《关于开展氢能综合应用试点工作的通知》。通知提出,通过城市群试点,将氢能应用场景由燃料电池汽车向交通、工业等具备条件的多元领域拓展。
2026-03-17 09:35
加载更多