2024-11-29
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今年中秋佳節(jié)人們在觀賞“超級月亮”的同時(shí),我國“愛因斯坦探針”空間X射線日也從太空傳回月亮的X射線照片,這是中國科學(xué)家首次用自己研發(fā)的空間望遠(yuǎn)鏡觀測得到完整月亮的X光圖像。
不只是月球的“X光圖像”,隨著航天科技、空間科學(xué)的快速發(fā)展,科研領(lǐng)域希望上天觀測、驗(yàn)證的新技術(shù)新想法呈井噴式增加,但通過爭取國家項(xiàng)目上天的機(jī)會(huì)卻“一票難求”。參與“愛因斯坦探針”研制的中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院(下稱“衛(wèi)星創(chuàng)新院”)空間新技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星研制團(tuán)隊(duì),就通過“眾籌”方式造衛(wèi)星。
兩年前的7月27日,衛(wèi)星創(chuàng)新院研制的“創(chuàng)新X”衛(wèi)星發(fā)射升空,這顆620公斤的衛(wèi)星搭載了約20位“客人”。
衛(wèi)星創(chuàng)新院副院長、“創(chuàng)新X”衛(wèi)星副總師張永合近日對第一財(cái)經(jīng)介紹,“眾籌”模式,是由各參與方自主投入,多個(gè)不同類型的載荷“湊”在一顆衛(wèi)星上進(jìn)入太空,以獲得太空科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)驗(yàn)證的機(jī)會(huì)。
早在2020年,張永合團(tuán)隊(duì)在研制愛因斯坦探針衛(wèi)星時(shí),曾打算將其中一臺(tái)寬視場X射線望遠(yuǎn)鏡試驗(yàn)?zāi)K先送入太空,驗(yàn)證其技術(shù)的可行性,以便后續(xù)優(yōu)化研發(fā),卻苦于找不到合適的搭載衛(wèi)星。
張永合解釋,后來發(fā)射的“創(chuàng)新X”衛(wèi)星,就像一輛車,可以同時(shí)搭載非常多的試驗(yàn)載荷“乘客”上天,火箭、衛(wèi)星平臺(tái)、發(fā)射等費(fèi)用則由多個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)平攤,如此,團(tuán)隊(duì)就有了低成本獲得上天驗(yàn)證新技術(shù)、新產(chǎn)品的機(jī)會(huì),而不用擠國家項(xiàng)目一條路。
“全球首張寬視場X射線聚焦成像天圖”“我國首幅太陽過渡區(qū)圖像”“國際迄今最亮伽馬暴”……自發(fā)射以來,“創(chuàng)新X”衛(wèi)星已完成了44項(xiàng)空間新技術(shù)驗(yàn)證,并仍在持續(xù)產(chǎn)出大量科學(xué)數(shù)據(jù)。
2021年初,中國科學(xué)院“力箭一號(hào)”運(yùn)載火箭首飛工程立項(xiàng),基于“共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)、科學(xué)優(yōu)先”的原則,空間新技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星獲得了一個(gè)被搭載上天的機(jī)會(huì)。
而這顆星之所以叫“創(chuàng)新X”,意味著創(chuàng)新交叉,從項(xiàng)目遴選、構(gòu)型設(shè)計(jì)到人員配置,創(chuàng)新體現(xiàn)在每一個(gè)環(huán)節(jié)。張永合告訴第一財(cái)經(jīng),他們一直在想怎么能縮短路徑,用更加有效更加低成本的辦法讓科學(xué)家的產(chǎn)品上天,那是不是可以嘗試“眾籌”?
隨后,空間新技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星很快立項(xiàng),收到了上百份申請,經(jīng)過篩選,確定將有19套載荷搭載于這顆衛(wèi)星上天。最終,共有16個(gè)載荷順利上天?!拔覀冨噙x的新載荷、新技術(shù)產(chǎn)品,大部分都是在航天領(lǐng)域就差‘臨門一腳’的基礎(chǔ)研究和新技術(shù)?!睆堄篮辖榻B。
除了眾籌模式新,本次搭載的載荷中很多研制團(tuán)隊(duì)都是第一次參與衛(wèi)星載荷的研制。2022年2月,衛(wèi)星創(chuàng)新院組建起了一支年輕團(tuán)隊(duì),團(tuán)隊(duì)三分之二以上是“85后”“90后”。為了確保項(xiàng)目順利推進(jìn),團(tuán)隊(duì)采用“雙責(zé)任制”,每個(gè)分系統(tǒng)由一位有經(jīng)驗(yàn)的“師父”負(fù)責(zé)技術(shù)和質(zhì)量的把關(guān),再由年輕的“徒弟”主導(dǎo)方案設(shè)計(jì)和項(xiàng)目推進(jìn)。
“團(tuán)隊(duì)許多成員雖然年輕,其中的一部分卻已經(jīng)經(jīng)過多次高難度衛(wèi)星研制任務(wù)的歷練?!薄皠?chuàng)新X”總指揮陳雯說。
空間新技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星的重量為620公斤,研制這種體量的衛(wèi)星一般需要3到5年的時(shí)間。然而,“力箭一號(hào)”運(yùn)載火箭原計(jì)劃于2021年底發(fā)射,這意味著從項(xiàng)目立項(xiàng)到發(fā)射,團(tuán)隊(duì)只有不到1年時(shí)間,最后也僅放寬了半年。
在一年時(shí)間內(nèi)將如此數(shù)量繁多、類型迥異的新型載荷“湊”在一顆衛(wèi)星上發(fā)上天,這給空間新技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星研制團(tuán)隊(duì)帶來了不小的挑戰(zhàn)。面對新團(tuán)隊(duì)、新模式、短周期,衛(wèi)星研制團(tuán)隊(duì)探索出了一條適合自己的路線。
擔(dān)任“創(chuàng)新X”衛(wèi)星總師的張曉峰對記者介紹,研制團(tuán)隊(duì)希望面向廣大科學(xué)家提供通用的技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái),“這是一種新的研究范式,衛(wèi)星相當(dāng)于服務(wù)艙,我們就是服務(wù)員??茖W(xué)家只要有想法,有儀器,我們就可以通過標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)為他提供‘保姆式’服務(wù)”。
例如,由于本次搭載的載荷中很多研制團(tuán)隊(duì)都是第一次參與衛(wèi)星載荷的研制,針對這一情況,突擊隊(duì)提前制定了試驗(yàn)載荷接口規(guī)范、格式約定和驗(yàn)證要求,識(shí)別出風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目,進(jìn)行重點(diǎn)把控,并協(xié)助完成載荷設(shè)計(jì)工作。在衛(wèi)星平臺(tái)設(shè)計(jì)及研制上,與以往衛(wèi)星不同,“創(chuàng)新X”系列被設(shè)計(jì)成一個(gè)面向載荷動(dòng)態(tài)集成的通用化平臺(tái),不僅接口豐富,還具備高精度對日觀測、對地觀測、慣性定向等多種觀測模式。
就在去年“創(chuàng)新X”升空滿周歲之際,衛(wèi)星創(chuàng)新院與中科宇航共同宣布“創(chuàng)新X”科學(xué)航班計(jì)劃,面向全球征集有在軌驗(yàn)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(yàn)證新范式。未來,力箭運(yùn)載火箭的每次發(fā)射任務(wù)都會(huì)為科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星預(yù)留專門艙位,提供靈活、便捷的入軌機(jī)會(huì)。而“創(chuàng)新X”團(tuán)隊(duì)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)。