2025-05-19
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這是深圳高校深度參與研發(fā)的首顆衛(wèi)星,南科大地球與空間科學系團隊自主研發(fā)了衛(wèi)星上的空間電場測量和極光相機科學載荷,這標志著南科大在空間探測領域取得重要進展,也是我國商業(yè)航天與高??蒲袇f(xié)同創(chuàng)新的又一成果。
該衛(wèi)星搭載12米超長空間電場天線系統(tǒng),打破了全球微小衛(wèi)星電場天線長度紀錄,并于國內(nèi)首次利用微小衛(wèi)星進行極光光學觀測,以“低成本、高性能”的創(chuàng)新設計,在空間電場探測與極光觀測領域?qū)崿F(xiàn)“雙突破”,為我國深空探測技術發(fā)展注入新動能。
“南科一號”是南科大首顆面向空間科學研究的微小衛(wèi)星,搭載了自主研發(fā)的空間電場測量載荷和極光相機載荷。其中,空間電場測量載荷通過天線測量空間等離子體中的時變電場,為地球磁層、電離層監(jiān)測提供了關鍵手段;而極光相機載荷則利用星載相機實時記錄大范圍極光數(shù)據(jù),捕捉高緯度地區(qū)的極光現(xiàn)象。兩載荷將聚焦太陽風-磁層耦合作用及空間天氣效應研究,為提升空間天氣預報精度、保障航天器安全運行提供關鍵數(shù)據(jù)支撐。
南科大師生代表集中觀看了朱雀二號改進型遙二運載火箭發(fā)射直播,共同見證“南科一號”衛(wèi)星入軌的歷史性時刻。該校黨委書記姜虹表示,此次“南科一號”衛(wèi)星成功發(fā)射,標志著學校在空間探測領域?qū)崿F(xiàn)歷史性突破,也體現(xiàn)了學校在學科建設方面的全面進步,對于建校十五年的南科大具有里程碑意義。團隊主要負責人、地球與空間科學系教授劉凱軍介紹,“南科一號”的研制響應了國家深空探測戰(zhàn)略需求,其數(shù)據(jù)將直接服務于空間物理基礎研究,并為北斗衛(wèi)星、空間站等重大工程提供環(huán)境監(jiān)測支持。
“南科一號”衛(wèi)星的空間電場測量載荷攜帶了三對電場天線米),其中最長天線米,打破了全球微小衛(wèi)星電場天線長度的紀錄。研發(fā)團隊通過創(chuàng)新性采用雙層卷尺結構和3D打印技術,成功攻克了超長天線的折疊收納難題,將天線及收納裝置的總質(zhì)量壓縮至1.7千克,體積僅1.6U(約10×10×16厘米),技術指標達到國際領先水平。這項突破為未來空間電場探測技術的發(fā)展開辟了新路徑。
此外,“南科一號”還是國內(nèi)首次利用微小衛(wèi)星平臺對極光進行光學觀測的嘗試,衛(wèi)星通過精密軌道設計,單次飛越極光帶時可連續(xù)觀測9分鐘,配合高靈敏度極光相機,能夠動態(tài)記錄極光形態(tài)演變,為揭示太陽風與地球磁層相互作用機制提供關鍵數(shù)據(jù)。衛(wèi)星每月約14次飛越深圳上空,將開展城市地貌定點拍攝,為城市地理信息系統(tǒng)建設提供新型數(shù)據(jù)源。
除了上述主要載荷外,“南科一號”還搭載了天格載荷、輻照載荷、廣西大學CXPD2載荷,以及天儀研究院自主研發(fā)的IP可視化載荷和熱電載荷,進一步增強了其科研實驗能力。
作為高校主導的科研項目,“南科一號”項目對“科研—教學”深度融合創(chuàng)新機制進行了深度探索。該校地球與空間科學系系主任陳曉非院士2018年提出研發(fā)南科大微小衛(wèi)星的設想,并一直關注這一項目的推進。自2020年項目啟動以來,20余名本科生、研究生在地空系劉凱軍教授、葉生毅教授及楊劍副教授的指導下,全程參與了從設計、研制到測試的各項工作,包括載荷的研發(fā)、載荷和衛(wèi)星平臺的對接、衛(wèi)星平臺的發(fā)射和運行以及觀測數(shù)據(jù)的處理分析等。這一過程極大地拓展了學生視野,提高了他們的動手能力,增加了對科研工作的參與感,并激發(fā)了學生對空間科學及空間探測的興趣。
經(jīng)過數(shù)年的不懈努力,兩個載荷目前已順利完成了各類地面測試,將通過“南科一號”衛(wèi)星平臺進行為期1-2年的在軌測試和數(shù)據(jù)采集。衛(wèi)星平臺和探測數(shù)據(jù)可以面向校內(nèi)所有課程教學和科研共享,而相關成果將發(fā)表在國內(nèi)外學術期刊。項目的開展不但培養(yǎng)了學生在空間探測方面的技術能力,更為我國深空探測計劃積累了關鍵核心技術儲備。
觀看衛(wèi)星發(fā)射直播的南科學子表示:“從課堂理論到見證衛(wèi)星入軌,我們深刻體會到科技報國的分量,更堅定了投身科研的信念?!?
項目負責人、地球與空間科學系教授葉生毅介紹,“南科一號”的成功運行,不僅驗證了多項原創(chuàng)性空間探測技術,更為我國深空探測計劃積累了關鍵核心技術儲備。該成果的取得,為后續(xù)開展更大規(guī)模的空間科學實驗奠定了堅實基礎。