“希望一號’起飛啦!”“再見,小衛(wèi)星!”昨天上午,在太原衛(wèi)星發(fā)射中心,隨著我國首顆科普公益小衛(wèi)星“希望一號”成功點火升空,數(shù)百名在發(fā)射場山梁上守候多時的小觀眾頓時歡呼雀躍起來。與以往發(fā)射的衛(wèi)星不同,這是一顆專門為我國青少年科技愛好者發(fā)射的小衛(wèi)星。
作為我國第一顆科普公益衛(wèi)星,“希望一號”由中國科協(xié)和中國航天科技集團(tuán)公司發(fā)起,從設(shè)計到研制成功歷時9個月,共投資3000萬元,專為青少年量身設(shè)計。
小衛(wèi)星的名字原本叫“希望號”奧運星,但由于發(fā)射時間從原定的奧運會之前推遲到了奧運會以后,所以才更名為現(xiàn)在的“希望一號”。據(jù)衛(wèi)星總設(shè)計師張曉敏介紹,“希望一號”只有60千克重,采用八邊形立柱框架結(jié)構(gòu)。
“我們希望借小衛(wèi)星,在太空上給孩子們搭建一個科技實驗的‘操作臺’,激發(fā)他們對航天科技的興趣及創(chuàng)造力。”中國宇航學(xué)會副理事長兼秘書長楊俊華在接受記者采訪時表示,小衛(wèi)星搭載實驗裝置“天圓地方”的設(shè)計者劉重華就是一名北京小學(xué)生,她的實驗方案簡單易行,很容易觀察到明顯的效果。
“希望一號”運行在高度為1200公里的太陽同步軌道,繞地球南北極飛行一圈需要109分鐘。“‘希望一號’每天大約有6次到8次經(jīng)過北京上空。”張曉敏表示,時間一般都在上午的9時30分到12時30分之間,或是晚上9時30分至零時30分之間,這期間北京地區(qū)都可以接收到小衛(wèi)星發(fā)射的無線電信號。“這個時段正好,孩子放學(xué)回家以后,還可以通過小衛(wèi)星進(jìn)行一些科學(xué)小實驗。”
據(jù)航天專家介紹,小衛(wèi)星包括能源艙、電子艙以及載荷艙三個主要部分,裝載“天圓地方”五色土實驗設(shè)備、輕型寬視場彩色相機(jī)、無線電通信轉(zhuǎn)發(fā)器及測光儀等儀器。“衛(wèi)星設(shè)計壽命為一年,但據(jù)我們的預(yù)測,應(yīng)該可以使用兩年以上,如果電源等部件不出現(xiàn)問題的話,壽命還會更長。”
“希望一號”小衛(wèi)星升空運行后,為促進(jìn)香港、澳門、臺灣和內(nèi)地青少年之間的交流,全國青少年航天科技體驗活動組委會計劃于明年正月十五,組織“兩岸四地”青少年代表利用業(yè)余無線電通信設(shè)備,完成“希望一號”衛(wèi)星首次“兩岸四地”通聯(lián)。為開展“希望一號”小衛(wèi)星青少年業(yè)余無線電通信活動,全國青少年航天科技體驗活動組委會還計劃在包括港澳臺地區(qū)的全國范圍內(nèi)的中小學(xué)校和青少年科技教育活動機(jī)構(gòu)中,建立“希望一號”衛(wèi)星青少年業(yè)余無線電通信活動基地,主要用于開展青少年業(yè)余無線電通信競賽、應(yīng)急通信演習(xí)競賽及相關(guān)科普活動。
楊俊華透露,組委會還會將“希望一號”小衛(wèi)星拍攝到的山川、海洋、陸地、星空等照片拆分成塊,公布在活動網(wǎng)站,請同學(xué)們將這些圖塊拼成完整照片,并根據(jù)照片,判讀地理位置和星座。
希望一號衛(wèi)星搭載了青少年科學(xué)實驗方案——“天圓地方”實驗設(shè)備,通過對直徑2毫米的五種顏色顆粒在軌狀態(tài)進(jìn)行拍照,觀察在微重力條件下五色顆粒的運動狀態(tài)。實驗的五種顏色顆粒按照北京中山公園社稷壇布局(中黃、東青、南紅、西白和北黑)放置在一個正方形透明盒內(nèi),顆粒直徑2毫米左右,碼放一層。起飛前每個顆粒位置固定,用一塊帶有小凹坑的有機(jī)玻璃“壓緊”進(jìn)行限位,以便防止在火箭發(fā)射過程中的劇烈震動使顆粒提前混合;衛(wèi)星入軌后,根據(jù)指令使“五色土”盒鎖緊機(jī)構(gòu)解鎖,小凹坑壓板向后平移,使盒內(nèi)空間高度增加到5毫米,顆粒在“五色土”盒內(nèi)處于自由懸浮狀態(tài)。
“希望一號”小衛(wèi)星攜帶一臺輕型寬視場彩色CMOS相機(jī),相機(jī)質(zhì)量為0.36千克,140度的寬視場角使衛(wèi)星能夠在1200千米軌道高度對地球全景(球冠)成像,星下分辨率為1.4公里。輕型寬視場彩色CMOS相機(jī)與測光儀配合工作,在軌通過測光儀測量太陽光照條件,在光照條件允許情況下,CMOS相機(jī)實現(xiàn)對地球和太空目標(biāo)的彩色成像。其所拍攝的照片數(shù)據(jù)將傳輸給衛(wèi)星地面測控站,經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后,可獲得大陸、海洋、山川、臺風(fēng)、變化的云層、星空和以太空為背景的地球邊緣的照片。
“希望一號”衛(wèi)星的無線電空間電臺由無線電通信轉(zhuǎn)發(fā)器、UHF天線和VHF天線共同構(gòu)成,向地面發(fā)送帶有遙測參數(shù)的信標(biāo),地面業(yè)余無線電臺可通過衛(wèi)星進(jìn)行莫爾斯電碼、簡易的話音和數(shù)據(jù)通信等試驗,并為中國和全球的業(yè)余無線電愛好者提供信標(biāo)、語言和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等空間通信試驗服務(wù)。