“星重”620公斤、“載客”約20位，兩年前的7月27日，“創(chuàng)新X”衛(wèi)星發(fā)射升空。作為世界首創(chuàng)的太空“科學(xué)航班”，它在取得一大批亮眼科研成果、完成44項新技術(shù)在軌驗證后，仍在“超齡”服役，不斷傳回觀測數(shù)據(jù)。

　　地面上，中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院“創(chuàng)新X”空間新技術(shù)試驗衛(wèi)星研制團(tuán)隊已在為第二期“科學(xué)航班”招募“乘客”——在爭取國家項目上天之外，為更多“0到1”的創(chuàng)新提供更多太空科學(xué)實驗、技術(shù)驗證的機(jī)會，開創(chuàng)“眾籌衛(wèi)星”新范式。

　　“創(chuàng)新X”代表著創(chuàng)新無極限。從一顆新星到一種科研新范式，這支約七成為87后年輕人的團(tuán)隊還在不斷探索空間新技術(shù)的更多可能。

　　2021年，中國科學(xué)院固體運(yùn)載火箭“力箭一號”立項。在規(guī)劃“運(yùn)能”時，團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，火箭能搭載一顆小衛(wèi)星。這個消息對中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院副院長張永合來說，真是天大的喜訊。彼時，他正擔(dān)任愛因斯坦探針衛(wèi)星（EP）總設(shè)計師。

　　早在一年多前，張永合就有一個頗為離經(jīng)叛道的念頭：EP衛(wèi)星上有12臺被稱為“龍蝦眼”的寬視場X射線望遠(yuǎn)鏡，全新研制難度極高，而且從未上過太空，要是能把一個試驗?zāi)K先送入太空驗證，就能大幅降低后續(xù)風(fēng)險。

　　此后，張永合又發(fā)現(xiàn)了不少有同樣上天意愿的“同行者”。隨著國家對空間領(lǐng)域基礎(chǔ)研究、科技創(chuàng)新的投入增加，不少創(chuàng)新成果亟待從實驗室走向太空，而通過申請國家項目獲得上天機(jī)會，只有極少數(shù)的幸運(yùn)者。

　　這么好的機(jī)會，絕對不能浪費。2022年2月，小衛(wèi)星創(chuàng)新院組建起了一支年輕團(tuán)隊，為來自五湖四海的太空科研“新乘客”，度身打造一顆“眾籌衛(wèi)星”。

　　此前，衛(wèi)星研制多采用自上而下的頂層設(shè)計模式：一般僅搭載3-5個載荷，而且大到載荷、衛(wèi)星平臺，小到設(shè)備接口、電路走線，都先定下設(shè)計規(guī)劃，再嚴(yán)格依照執(zhí)行。

　　“可是，無極限的‘創(chuàng)新X’星卻是先有火箭和載荷，后設(shè)計衛(wèi)星?！眲?chuàng)新X總設(shè)計師張曉峰說，這么多載荷不僅來自近20家不同科研機(jī)構(gòu)，還會因各種原因中途退出或“上車”。這又帶來了一系列難題，包括星上能源分配、熱量管理、衛(wèi)星姿態(tài)控制等等。

　　“有挑戰(zhàn)，才能激起創(chuàng)新激情?！薄皠?chuàng)新X”總指揮陳雯說，團(tuán)隊許多成員雖然年輕，卻已經(jīng)過多次高難度衛(wèi)星研制任務(wù)的歷練，他們也有干勁。為充分了解用戶需求，“創(chuàng)新X”研制團(tuán)隊在短短兩個月內(nèi)開了30多場用戶會。一個現(xiàn)實的問題是，當(dāng)研制經(jīng)費需要“眾籌”，降低成本就成了剛需中的剛需。

　　陀螺儀是星上姿態(tài)角速度測量的關(guān)鍵部件，姿態(tài)角速度測量精度從每秒0.003度提升0.001度 ，部件價格就會從幾十萬上漲到幾百萬。為了在節(jié)省經(jīng)費的同時達(dá)到期望的指標(biāo)，負(fù)責(zé)衛(wèi)星姿態(tài)控制的主任設(shè)計師李津淞通過器件改進(jìn)和軟件提升，最后讓角速度的控制精度在軌指標(biāo)達(dá)到了每秒0.0005度。

　　不僅破解難題，團(tuán)隊甚至還自找難題。衛(wèi)星上有個系統(tǒng)的套筒式無磁伸展臂會在入軌幾個月后展開，進(jìn)入-273℃的太空環(huán)境中。而該系統(tǒng)的納型星敏感器恰好需要低溫環(huán)境工作。衛(wèi)星熱控主任設(shè)計師劉鎏提出將這個星敏器裝到伸展臂尾部，一起進(jìn)入太空。“伸展臂長5.3米，這又給衛(wèi)星姿態(tài)控制出了難題。”張曉峰回憶，團(tuán)隊決定大膽一試，結(jié)果成功了。

　　為載荷提供低成本的快速驗證，是“創(chuàng)新X”衛(wèi)星的全新理念。通過試驗星將創(chuàng)新技術(shù)快速集成并飛行驗證，就能加快核心關(guān)鍵技術(shù)從基礎(chǔ)研究到在軌應(yīng)用的成果轉(zhuǎn)化。

　　為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，研制團(tuán)隊不僅是做這一顆星，還要為這一理念設(shè)計一系列工作流程、開發(fā)規(guī)范，乃至形成運(yùn)作模式。

　　很多科研用戶沒有航天儀器研制的經(jīng)驗，“創(chuàng)新X”團(tuán)隊就梳理制定出一整套規(guī)范，讓用戶研制載荷時有章可循，以便后期能夠更順利地上天并取得驗證成果。

　　我國首幅太陽過渡區(qū)圖像，國產(chǎn)量子磁力儀首次空間應(yīng)用并獲得全球磁場勘測圖，國際上首獲寬視場X射線聚焦成像天圖……兩年來，“創(chuàng)新X”不斷給科學(xué)家?guī)Щ伢@喜，也讓更多科研人員期待下一個“眾籌航班”。

　　就在它升空滿周歲之際，中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院與中科宇航共同宣布“創(chuàng)新X”科學(xué)航班計劃，面向全球征集有在軌驗證需求的新載荷、新產(chǎn)品，繼續(xù)探索空間科學(xué)探索與技術(shù)驗證新范式。

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　　未來，力箭運(yùn)載火箭的每次發(fā)射任務(wù)都會為科學(xué)試驗衛(wèi)星預(yù)留專門艙位，提供靈活、便捷的入軌機(jī)會。而“創(chuàng)新X”團(tuán)隊則將“科學(xué)航班”衛(wèi)星拓展到50公斤、100公斤、600公斤三種不同級別，為全球科學(xué)家、科研機(jī)構(gòu)、空間公司提供全鏈條搭載服務(wù)。

　　中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院空間新技術(shù)試驗衛(wèi)星研制團(tuán)隊，成立于2021年2月。面向多載荷、低成本、短周期的平臺研制需求，團(tuán)隊提出新型載荷低成本快速驗證設(shè)計理念，研制出寬適應(yīng)、低成本、可持續(xù)的空間試驗平臺，開創(chuàng)了“眾籌衛(wèi)星”新范式，獲評2023年度“中國科學(xué)院年度團(tuán)隊”榮譽(yù)稱號。

　?。ㄔ瓨?biāo)題：“創(chuàng)新X”空間新技術(shù)試驗衛(wèi)星研制團(tuán)隊提出新型載荷低成本快速驗證理念——首推太空“科學(xué)航班”開創(chuàng)“眾籌衛(wèi)星”新范式）

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