电子发烧友网报道(文/黄山明)2月27日,随着“长征八号”遥二火箭在文昌顺利升空,这艘火箭也创下了中国航天“一箭多星”的最高纪录,达到了同一艘火箭搭载22颗卫星。这些卫星大多来自各大高校所,其中,武汉大学的“启明星一号”卫星则是国内首个以学生为研发主体的遥感卫星。
当前,遥感作为工科,也是一门交叉学科,有诸多细分方向,各大高校在不同领域也具有不同的优势,比如北理工的自动化方向,上海交大、北航的航空航天方向,以及哈工大与山大的空间物理方向。而从工程的角度来看,能够将定位、影响、卫星软硬件结合到一起做成遥感的体系来看,武汉大学位列国内遥感技术前三甲之一。
没有数据,那就自己造一个卫星
在2019年,武汉大学研究生毕业论文答辩中,普遍反映了一个问题,在做研究时,缺乏水生植物分类的专用谱段,使用的都是国外数据,想要做新的实验,但卫星的工作模式却是固定的,导致数据不太符合要求。
这也让当时坐在台下的武汉大学巫兆聪和金光教授深有感触,于是他们提出来,既然没有数据,那是否能够让学生自己研制一个可以灵活工作的卫星,来获得自己的数据。
想法一经提出,也获得两位教授的一致认可。但问题在于,造卫星并不是简单的事情,成本也比较昂贵,经费从哪里来呢?
为此金光教授提出可以将自己的经费拿出来用在这一项目上,如果不够还可以一起众筹,自此,“启明星”卫星项目被正式推出。而这一项目也吸引到了50多名学生的参与,其中大多数为研究生,本科生参与者也达到20人。
从2019年5月份,项目正式启动,到了10月份,卫星的总体方案已经设计了出来,若非受到新冠疫情的影响,这颗卫星最开始的计划在2021年初就会发射升空。
成本上来看,这颗卫星花费了500万元,发射升空需要300万元,因此总成本达到了800万元。不过对于在项目中的师生而言,这笔花费无疑是值得的。
巫兆聪教授评价到,此前学生多数做的是一些算法和软件开发,卫星的设计、制造比这些要更加复杂,由软件向硬件的突破和提升,也让学生们有了系统工程全链条思维的锻炼。
“启明星一号”卫星
此次升空的“启明星一号”卫星不仅是第一个主要由学生参与研制的卫星,同时还是国内首颗可见光高光谱和夜光多光谱多模式在轨可编程微纳卫星。
值得一提的是,该卫星个头很小,重量只有19.2KG,不过麻雀虽小,五脏俱全,卫星上还搭载了一台可见光相机与红外相机。
目前“启明星”作为第五颗分离入轨卫星,被发射进入距离地球表面536公里的环地轨道,卫星表面与地球赤道夹角97度,绕地球飞行一圈96分钟。
这颗卫星的最大特点是搭载的三种载荷可以在白天获取32谱段高光谱地球表面地物影像,夜间获取8谱段夜光地球表面影像,全天获取红外遥感影像。尤其是这8谱段夜光遥感,更是技术上的一大亮点。
所谓夜光遥感,便是通过遥感技术从太空中观测地球在夜间所发出的光芒,这些光芒大多由人类的活动所产生。
而在过去,卫星的夜光遥感大多只是黑白色的,也就是只有1个波段。而要得到彩色的图像,就需要将波段增加到3个,可以看见红黄蓝三色,这也是此前国内大多数遥感卫星的标配。
而“启明星一号”的8个波段,不仅能看到红黄蓝三色,同时还能看出颜色的深浅,不过波段的增加,并不是像搭积木一样容易,据专家透露,从3个波段到8个波段,不是量变,而是质变。
人眼可见光的频率是480-650纳米,而8个波段的“启明星”夜光遥感频率覆盖了400-1000纳米范围,已经超过了人眼的可视范围。同时卫星上的8个波段是可控可变,能够任意搭配,在轨可编程,用户能够定制任意波段组合成像,这也是其他卫星所不具备的功能。
这对于研究有非常大的意义,学生可以利用这颗卫星,突破教材的束缚,以实际数据去验证结果,推动研究的进展。
造卫星不难,难的是创新技术
此次发射的这颗“启明星”卫星,是该系列的一号,后续还会有不断地升级组网的星链体系。这颗“启明星”也被作为一颗教学平台卫星,具有相对低成本、快响应以及高灵活性的特点,可以让师生们与卫星进行实时互动,进行自主测控和在轨试验。
从1970年,中国发射了第一颗人造卫星“东方红一号”,半个世纪过去,卫星也从稀少的产品,逐渐走向了普及,包括各大高校、企业都能够申请发射自己的卫星。
那么造一颗卫星到底难不难呢?如果只是一颗微纳卫星(指质量在10KG量级,具备实际使用功能的卫星),那可能真的不会太难。
比如此前B站发射了一颗自己的通信卫星,还有如马斯克的星链计划,使用的基本都是微纳卫星。
从技术上来看,如今的卫星技术已经相当成熟,如果只是单纯只用来拍照的话,那么只要中小学生便能完成。
2016年,北京八一学校40余名中学生便全程参与研制了“八一·少年行”卫星,该卫星成功升空,在太空完成拍照、通信等任务。
而在2015年,美国圣托马斯莫尔教会小学的学生,便设计制造除了一颗立方体STMSat-1卫星。值得一提的是,该项目受到美国NASA的支持。
显然,如今制造卫星已经成为当前各大学校人才教育的一个项目,对于中小学而言,造卫星主要在于计划学生科普的兴趣;对于高校而言,如何去通过造卫星的过程,实现技术创新以及教育培养的目的才是关键。
那么是否能够将造卫星当做未来创新型人才培养的一种“常规”手段呢?对此,武汉大学的金光教授表示,造卫星不仅仅需要经费支持,还需要强有力的师资,二者缺一不可。
显然,目前来看,将造卫星纳入到常规教育还为时尚早,但至少如今的卫星技术已经越来越“接地气”了,也标志国内卫星制造技术实力的进步。
当前,遥感作为工科,也是一门交叉学科,有诸多细分方向,各大高校在不同领域也具有不同的优势,比如北理工的自动化方向,上海交大、北航的航空航天方向,以及哈工大与山大的空间物理方向。而从工程的角度来看,能够将定位、影响、卫星软硬件结合到一起做成遥感的体系来看,武汉大学位列国内遥感技术前三甲之一。
没有数据,那就自己造一个卫星
在2019年,武汉大学研究生毕业论文答辩中,普遍反映了一个问题,在做研究时,缺乏水生植物分类的专用谱段,使用的都是国外数据,想要做新的实验,但卫星的工作模式却是固定的,导致数据不太符合要求。
这也让当时坐在台下的武汉大学巫兆聪和金光教授深有感触,于是他们提出来,既然没有数据,那是否能够让学生自己研制一个可以灵活工作的卫星,来获得自己的数据。
想法一经提出,也获得两位教授的一致认可。但问题在于,造卫星并不是简单的事情,成本也比较昂贵,经费从哪里来呢?
为此金光教授提出可以将自己的经费拿出来用在这一项目上,如果不够还可以一起众筹,自此,“启明星”卫星项目被正式推出。而这一项目也吸引到了50多名学生的参与,其中大多数为研究生,本科生参与者也达到20人。
从2019年5月份,项目正式启动,到了10月份,卫星的总体方案已经设计了出来,若非受到新冠疫情的影响,这颗卫星最开始的计划在2021年初就会发射升空。
成本上来看,这颗卫星花费了500万元,发射升空需要300万元,因此总成本达到了800万元。不过对于在项目中的师生而言,这笔花费无疑是值得的。
巫兆聪教授评价到,此前学生多数做的是一些算法和软件开发,卫星的设计、制造比这些要更加复杂,由软件向硬件的突破和提升,也让学生们有了系统工程全链条思维的锻炼。
“启明星一号”卫星
此次升空的“启明星一号”卫星不仅是第一个主要由学生参与研制的卫星,同时还是国内首颗可见光高光谱和夜光多光谱多模式在轨可编程微纳卫星。
值得一提的是,该卫星个头很小,重量只有19.2KG,不过麻雀虽小,五脏俱全,卫星上还搭载了一台可见光相机与红外相机。
目前“启明星”作为第五颗分离入轨卫星,被发射进入距离地球表面536公里的环地轨道,卫星表面与地球赤道夹角97度,绕地球飞行一圈96分钟。
这颗卫星的最大特点是搭载的三种载荷可以在白天获取32谱段高光谱地球表面地物影像,夜间获取8谱段夜光地球表面影像,全天获取红外遥感影像。尤其是这8谱段夜光遥感,更是技术上的一大亮点。
所谓夜光遥感,便是通过遥感技术从太空中观测地球在夜间所发出的光芒,这些光芒大多由人类的活动所产生。
而在过去,卫星的夜光遥感大多只是黑白色的,也就是只有1个波段。而要得到彩色的图像,就需要将波段增加到3个,可以看见红黄蓝三色,这也是此前国内大多数遥感卫星的标配。
而“启明星一号”的8个波段,不仅能看到红黄蓝三色,同时还能看出颜色的深浅,不过波段的增加,并不是像搭积木一样容易,据专家透露,从3个波段到8个波段,不是量变,而是质变。
人眼可见光的频率是480-650纳米,而8个波段的“启明星”夜光遥感频率覆盖了400-1000纳米范围,已经超过了人眼的可视范围。同时卫星上的8个波段是可控可变,能够任意搭配,在轨可编程,用户能够定制任意波段组合成像,这也是其他卫星所不具备的功能。
这对于研究有非常大的意义,学生可以利用这颗卫星,突破教材的束缚,以实际数据去验证结果,推动研究的进展。
造卫星不难,难的是创新技术
此次发射的这颗“启明星”卫星,是该系列的一号,后续还会有不断地升级组网的星链体系。这颗“启明星”也被作为一颗教学平台卫星,具有相对低成本、快响应以及高灵活性的特点,可以让师生们与卫星进行实时互动,进行自主测控和在轨试验。
从1970年,中国发射了第一颗人造卫星“东方红一号”,半个世纪过去,卫星也从稀少的产品,逐渐走向了普及,包括各大高校、企业都能够申请发射自己的卫星。
那么造一颗卫星到底难不难呢?如果只是一颗微纳卫星(指质量在10KG量级,具备实际使用功能的卫星),那可能真的不会太难。
比如此前B站发射了一颗自己的通信卫星,还有如马斯克的星链计划,使用的基本都是微纳卫星。
从技术上来看,如今的卫星技术已经相当成熟,如果只是单纯只用来拍照的话,那么只要中小学生便能完成。
2016年,北京八一学校40余名中学生便全程参与研制了“八一·少年行”卫星,该卫星成功升空,在太空完成拍照、通信等任务。
而在2015年,美国圣托马斯莫尔教会小学的学生,便设计制造除了一颗立方体STMSat-1卫星。值得一提的是,该项目受到美国NASA的支持。
显然,如今制造卫星已经成为当前各大学校人才教育的一个项目,对于中小学而言,造卫星主要在于计划学生科普的兴趣;对于高校而言,如何去通过造卫星的过程,实现技术创新以及教育培养的目的才是关键。
那么是否能够将造卫星当做未来创新型人才培养的一种“常规”手段呢?对此,武汉大学的金光教授表示,造卫星不仅仅需要经费支持,还需要强有力的师资,二者缺一不可。
显然,目前来看,将造卫星纳入到常规教育还为时尚早,但至少如今的卫星技术已经越来越“接地气”了,也标志国内卫星制造技术实力的进步。
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快讯:我国计划6月发射最后一颗北斗组网卫星
据人民日报消息,全国政协委员、中国北斗卫星导航系统工程总设计师杨长风介绍,今年是北斗全球系统的收官之年,最后一颗北斗组网卫星已运抵西昌卫星发射中心,计划6月份择机发射。届时,北斗系统部署将圆满完成。
中国北斗迎收官之作!最后一颗卫星运抵西昌
从2000年北斗一号系统的两颗地球同步轨道卫星发射开始,由于采用用户终端需要向卫星发射定位信号的有源定位方式,并且仅需这两颗卫星便可以实现定位功能,但其短板就是定位的精度仅为100米左右
第55颗北斗导航卫星发射成功 北斗三号星座部署完成!
6月23日9时43分,长征三号乙运载火箭托举北斗三号最后一颗全球组网卫星从西昌卫星发射中心升空,卫星顺利进入预定轨道,发射取得圆满成功。这是我国第55颗北斗导航卫星,也是北斗三号全球卫星导航系统的最后一颗组网卫星。发射任务完成后,意味
解读最后一颗北斗卫星及北斗卫星家族发射图谱
这是北斗三号全球卫星导航系统第3颗GEO卫星,GEO系列卫星虽然数量不多,但是作用关键,作为一颗驻守在高轨天疆的“大块头”,它们肩负显著增强北斗三号整体技术指标的职责。
我们如何让一颗将死的卫星“起死回生”?
8 月 15 日,一枚阿丽亚娜 5 号运载火箭在法属圭亚那航天中心发射升空,搭载其中的一颗名为 MEV-2 的服务卫星正准备前往高度约 3.5 万多公里的地球同步轨道,为一颗年老的通信卫星“续命”。
我国第一颗空间X射线天文卫星慧眼卫星又有新发现!
我国第一颗空间X射线天文卫星慧眼卫星又有新发现! 22日,记者从中国科学院高能物理研究所(以下简称中科院高能所)获悉,来自该所等国内外单位的研究人员利用慧眼卫星在高于200千电子伏特(keV)的能段
电子科技大学号:全球首颗 6G 试验卫星
雁 05)、北航空事卫星一号和八一 03 星。 电子科技大学电子随后发文庆祝,因为 科技大学号是当今全世界首颗发射成功的 6G 试验卫星,也是电子科技大学建校以来首次以校名命名的卫星。 据官方表述,电子科技大学号卫星重达
全球首颗6G试验卫星“电子科技大学号”发射成功
03星。 NewSat9-18卫星是阿根廷Satellogic公司研制的10颗遥感小卫星,10颗卫星技术状态一致,均搭载多光谱载荷、高光谱载荷,单星重约41千克,设计寿命3年,发射入轨后与其他7颗在轨的NewSat卫星组网运行,主要用于提供商业遥感
中国将发射首颗北极航道监测极地卫星
由中山大学与中国空间技术研究院共建的“全球变化天基观测系统联合研究中心”成立仪式暨卫星遥感高峰论坛3日在中山大学举行。记者了解到,中山大学与中国空间技术研究院将联合研制并发射一颗极地卫星,这将是中国首颗北极航道监测科学试验卫星,预计2022年发射升
中国无偿捐助,埃塞俄比亚现已拥有第一颗人造卫星
12月6日消息 12 月 2 日,中国气候变化南南合作项目援埃塞俄比亚卫星交付仪式在北京举行,该卫星也是中国同非洲合作的第一颗遥感卫星,生态环境部副部长刘华和埃塞俄比亚驻华大使特硕姆 托加出席仪式并
我国首颗商业SAR卫星图正式公布
北京时间2020年12月22日12时37分,由厦门大学等单位根据海洋科学研究与遥感应用市场需要提出需求、天仪研究院(SPACETY)联合中国电科38所研制的“海丝一号”卫星,搭载首飞的长征八号运载火箭发射成功,这也是中国第一颗商业SAR卫星。
中国第一颗商业SAR卫星高清大图公布
2020年12月22日中午12时37分,我国第一颗SAR商业卫星“海丝一号”搭载首飞的长征八号运载火箭发射成功,填补了我国商业SAR卫星的空白,实现了商业SAR卫星数据的国产化,不再需要高价从国外
维珍轨道将发射荷兰首颗国防卫星
维珍轨道公司在加入小型发射公司的专属俱乐部后,并没有放慢脚步 - 该公司刚刚宣布,它正在帮助客户荷兰皇家空军(RNAF)发射一个载荷。这是荷兰国防部有史以来第一颗自有小型卫星,升空后将作为一些通信实验的测试平台。
我国首条小卫星智能生产线首颗卫星在武汉下线
5月13日消息 今日,从武汉国家航天产业基地了解到,由航天科工二院自主研发的我国首条小卫星智能生产线迎来了重要的里程碑时刻——首颗卫星下线。该条卫星智能生产线于2019年启动建设, 目前已具备
发表于 05-13 15:15
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一颗卫星在上天之前都经历了什么
(TTC),每一颗卫星及其子系统都要经过及其严格的测试与验证,才能确保在执行任务期间,始终如一地正常运行。 今天小编带大家了解一下,一颗卫星在它上天之前,都经历了什么? 一、设计和仿真 通过仿真确保 从规划到运营一帆风顺 卫星任务
武汉大学OpenHarmony技术俱乐部正式揭牌成立
委员会(TSC)主办、武汉大学承办的“武汉大学OpenHarmony技术俱乐部成立仪式”在武汉大学校本部行政楼第一会议室成功举办。武汉大学OpenHarmony技术俱乐部的成功落地代表着
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