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卫星界的“霍比特族”,打算组队去太空!| 浙大还有我国首架超酷炫的高亚音速隐身无人机!

浙江大学  · 公众号  · 大学校园  · 2016-09-29 21:00

正文

最近,浙江大学微小卫星研究中心开了个特别的生日趴。

庆生方式嘛,是学术研讨;庆祝庆生对象嘛,则全上了天!

没错,我们的“小寿星们”正是在距离地球640和525公里的轨道上,勤勤恳恳工作着的四颗浙大自主研发的皮卫星!

两颗“皮星一号A”卫星已经有六周年的“太空工龄”,两颗“皮星二号”卫星也已经入轨服务一周年啦!


皮卫星可不是调皮的卫星哦,而是重量在公斤级别的微小卫星

对于浩瀚的宇宙来讲,皮星像是卫星界的“霍比特族”。而相比大卫星,皮星具有成本低廉、研制和生产周期短、应急反应快的优点

在这个特别的生日派对上,浙大的科学家们首次讲述了浙大皮星家许多鲜为人知的故事。我们快来听一听吧~


“皮星一号”
神秘失踪了九年

已经发射成功6周年的“皮星一号A”,名字里拖着个字母“A”,是因为“皮星一号”这个名字,属于另外一颗皮卫星。

那是中国首颗发射升空的公斤级皮卫星,尺寸和“皮星一号A”一模一样,是一个边长15厘米的立方体卫星,也由浙江大学微小卫星研究中心研制。但遗憾的是,自从2007年5月25日搭载“长征二号”丁运载火箭飞向太空以后,这颗卫星就再也没有和地球联系。

“升空以后,它就一直没有自动开机。”浙大微小卫星研究中心主任、浙大航空航天学院副院长金仲和教授告诉记者,“当时‘皮星一号’上天后杳无音讯,大家压力非常大。连续两周时间,所有相关的科学家和工作人员在西安卫星测控中心的帮助下,每天都在寻找这颗皮卫星,最后还是放弃了。”

金教授团队做了大量的分析,认为“皮星一号”很有可能出现“水土不服”的问题。

卫星上天,首先要经受在火箭中剧烈震动的考验;而到了太空,又面临着极冷极热的环境。“‘皮星一号’在设计时,并没有充分考虑这些恶劣的环境。”金教授说。而在制作工艺上,“皮星一号”几乎所有装备都是由当时浙大的学生自己手动焊接装配的,在发射前,团队还拆开卫星进行了最后一次调试,这可能都是导致卫星失踪的原因。

“‘皮星一号’现在还在天上吗?”记者问。

“按照轨道寿命,它应该还在天上飞。”金教授说。



“皮星二号”
撑开了一把纤维“伞”

“皮星一号A”的两颗孪生星的生日在中秋节。2010年中秋节,它们搭上“长征二号丁”运载火箭,顺利进入太空。

记者在浙大微小卫星研究中心看到了“皮星一号A”的模型——边长15厘米的立方体,重3.5公斤,外身披着36片太阳能电池,其中对地面的一角安装了一个由浙大光电系研制的360度视场全景相机,用于成像实验。

金教授给记者看了“皮星一号A”拍摄的地球照片。这张超广角的相片叫人忍俊不禁,仿佛能想见“皮星一号A”在天上卖力工作的样子——

图片中除了能看到云雾缭绕的地球,还能看见“皮星一号A”自己身上的9个螺丝和两个天线。


 “皮星一号A”卫星在运行到第14圈时,

曾用卫星自带相机拍下并向地面传回的地球照片。


金教授说,“皮星一号A”位于离地球表面640公里的轨道上,每96分钟绕地球一圈。每天它们会与西安卫星测控中心有一次通信联系,传回轨道定位、健康数据、拍摄的图像等信息。每隔一段时间,研究中心会从卫星测控中心取回数据。

“皮星二号”要更大一些,上天的也是两颗孪生星——边长25厘米的立方体卫星。

去年9月20日,我国新型运载火箭“长征六号”在太原卫星发射中心点火发射,成功将包括两颗“皮星二号”在内的20颗微小卫星送入太空。这趟“飞天专车”,创造了中国航天乃至亚洲航天一箭多星发射的新纪录。

20公斤重的“皮星二号”包含了约10公斤的任务载荷质量:其中5.6公斤的任务载荷是一把高级碳纤维“伞”,直径有1.6米。搭载火箭起飞时,这把“”收拢,当卫星进入轨道后,碳纤维“伞”就展开,面积有大约2平方米。“皮星二号”是中国首例承担重大试验任务的应用型皮纳卫星。这朵太空中奇特的“花”,包含有多项堪称国际首创的关键技术。

一年的时间,“皮星二号”已经绕地球飞行了近6000圈。通过这次验证,伞状天线结构将可用于皮卫星和纳卫星中,从而能够在通信、地震监测、行星际探测以及新技术的演示验证等多个领域发挥更大的作用。


 “皮星二号”模型


“皮星三号”
开启民用订制时代

记者在浙大微小卫星研究中心,看到了“皮星三号”,遗憾的是,它现在的图片还不能公布。

这颗边长25厘米,大约20公斤重的立方体卫星跟前面上天的几对孪生兄弟不同,它可以说是一对龙凤胎:一个正方体卫星,上面是一个球体;另一个正方体,上面是一个“金字塔”。球体和“金字塔”的功能,暂时不能透露。金教授表示,“皮星三号”预计在明年发射。

而从“皮星三号”时代开始,浙大微小卫星研究中心也将正式面向民用需求,订制这样轻巧高能的皮卫星。

原来依赖大卫星做的许多工作,现在皮卫星也能做了。金教授介绍,目前各国小卫星已涉足特种通信、对地观测、导航增强、海洋探测、航道监控、天文观测等领域,具体应用包括舰船定位、大气PM2.5测量、渔业纠纷取证、工厂发货业务量评估、危险品运输车和动物监控跟踪等,甚至把通讯基站放到太空轨道上,实现天基互联网。“谷歌计划发射2000颗小卫星,实现互联网对地球表面无死角的全覆盖。”金教授说。

“制造一颗几百公斤级的大卫星,成本在10~20亿元人民币左右,需要花费至少两年时间。就算制造一颗微小卫星也需要几亿元。”金教授介绍,但制造一颗皮卫星,成本仅为几百万元人民币,时间仅需要几个月。皮卫星对火箭发射的要求也较低。大卫星从进入发射基地到上架发射,最快也要30~40天,而皮卫星从进场到发射,短短几天就能完成。

当然,单颗皮卫星的功能相对于大卫星来说是弱的。“皮卫星的编队飞行,是目前皮卫星研究者的一个美好愿景。几个甚至数十个皮卫星会被同时运送到太空轨道,我们称之为‘星群’,就像候鸟一样,按照不同的序列组合起来。卫星之间可以实现数据通信,一起把探测到的数据传到地面。”金教授说。


除了优秀的皮卫星们,

我浙的无人机也是成果丰硕!


日前,浙江大学无人机科技联盟就携多款无人机整机系统及关键部件亮相第六届中国国际无人驾驶航空器系统大会暨展览。科技部、工信部、民航局、国家空管委等部门联袂出席本次会展,来自国内外无人机产、学、研各个领域的专家、商家参加了本次会展。




浙江大学无人机科技联盟是本次的主要参展单位之一,展出的产品包括来自科技联盟成员单位的多款高性能靶机、无人直升机、多旋翼无人机以及无人机系统关键部件。展会上,浙江大学无人机科技联盟所展出的产品吸引了众多展会参观者的眼球,尤其是展出的“沙锥”隐身靶机,该型靶机为我国首架高亚音速小RCS无人机,成为本次展会的一大热点。




本次展会,浙江大学首次以无人机科技联盟这一创新的组织形式亮相,也成为展会的一大亮点。无人机科技联盟是我校2015年成立的创新链与产业链互融的全链条、系统化的科研组织。前来参观的国家相关部门领导和参展的兄弟院校对这一创新的科研组织形式均给予了很高的评价。




无人机科技联盟自成立以来,以航空航天学院无人机研究中心为牵头单位,联合校内信电、控制、生工食品、电气等各学院的相关优势学科,以及校外的航天科工二院、中科院工程热物理所、杭州牧星科技有限公司、精功(绍兴)复合材料技术研发有限公司等无人机相关科研院所和企业,通过以前沿方向为主题的学术研讨,以国家需求为导向的子联盟组织,目前已初步形成多学科交叉、产学研融合、上下游一体的科技创新集群。截止目前,已成功申请千万级无人机系统研制项目1项,国家十三五重点专项课题2项,军队预研项目2项、浙江省重点研发项目2项。所研制的无人机在国防、农用植保、风电检测、水质监测等军民用领域取得广泛应用。
    


    


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今日编辑:姜舒扬