把衛(wèi)星送上天的“八一少年”

隨著“八一·少年行”科普小衛(wèi)星的發(fā)射，我國成為世界第6個成功發(fā)射由少年參與研制衛(wèi)星的國家——“八一少年”，用他們的創(chuàng)新和行動，書寫了中國航天史上的絢麗篇章。

2016年12月28日11時23分，“八一·少年行”科普小衛(wèi)星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。

這顆衛(wèi)星可非同一般——它是中國首顆由航天專家指導、北京市八一學校40余名中學生全程參與研制并主導載荷設計的低軌道科普衛(wèi)星。

中國首顆中學生主導載荷設計的衛(wèi)星

“八一·少年行”科普小衛(wèi)星長約12厘米，寬約11厘米，高約27厘米，采用航天科技集團入院研制的立方體衛(wèi)星分離裝置，由長征二號丁運載火箭發(fā)射升空。

這顆衛(wèi)星的發(fā)射，是“中學生科普衛(wèi)星研制、應用及課程開發(fā)工程”項目的一部分。該項目在首個中國航天日——2016年4月24日，由八一學校與中國航天科技國際交流中心（中國航天人才開發(fā)交流中心）聯(lián)合啟動。

衛(wèi)星發(fā)射當天，北京市八一學校師生代表在太原衛(wèi)星發(fā)射中心現(xiàn)場觀看了發(fā)射，并與科研人員進行了航天科普交流。衛(wèi)星在軌運行期間，中國航天人才開發(fā)交流中心還將與八一學校共同開發(fā)航天科學素質教育系列課程，計劃在全國發(fā)展200所航天科技教育示范學校，組成衛(wèi)星科技應用教學與衛(wèi)星創(chuàng)客實驗室聯(lián)盟。

載荷方案從十幾種刪減到四種

“八一·少年行”科普小衛(wèi)星入軌后，計劃在軌運行180天，期間將進行對地拍攝、無線電通訊、音頻傳輸和快速離軌實驗，向全世界提供免費服務。

那么，它將如何完成自己的科普使命？

奧秘就在其搭載的載荷上。據(jù)了解，這顆衛(wèi)星的載荷共有四種：對地

拍攝、無線電通訊、對地傳輸音頻和文件以及快速離軌試驗。參與衛(wèi)星研制的八一學校高二學生朱迅介紹說，這四種載荷是隊員們精挑細選、經過可行性論證的產物。“一開始我們征集了十幾種載荷方案，后來經過專家點評、指導后，慢慢淘汰掉了不合理的方案，剩下了現(xiàn)在這四種載荷?！?/p>

跟蹤拍攝霧霾和臺風

這顆衛(wèi)星主要依靠航天相機實現(xiàn)對地拍攝功能，衛(wèi)星升空后，可從幾百公里高空俯瞰地球。

未來，八一學校會公布衛(wèi)星拍攝的圖片，讓同學們猜測圖片來自地球上哪個位置。同時，同學們還將通過學習衛(wèi)星軌道知識，指令衛(wèi)星進行定時拍攝，從而得到拍攝特定坐標所需要延遲拍攝的時間，最終驗證是否達到預期效果。此外，隊員們還希望通過衛(wèi)星上的相機，跟蹤拍攝霧霾和臺風等，從而進行氣象觀察數(shù)據(jù)的積累。

與全球無線電愛好者通聯(lián)

衛(wèi)星的無線電通訊載荷，則承擔了交流溝通“中轉站”的功能——這項功能可實現(xiàn)數(shù)據(jù)和語音的轉發(fā)，為后期各個學校之間的連通、學校業(yè)余無線電教學以及與全球無線電愛好者的通聯(lián)打下基礎。

此外，2017年是八一學校建校70周年校慶，這顆發(fā)射升空的衛(wèi)星也寄托了孩子們對母校的祝福——衛(wèi)星搭載了對地音頻和文件傳輸載荷，當接收到地面遙控指令后，衛(wèi)星上的音頻文件可以通過下傳“解碼”后進行播放。屆時，我國第一顆人造衛(wèi)星播放過的《東方紅》、八一學校建校70周年校歌等將通過衛(wèi)星向全球播放。

設計試驗清理太空垃圾

在載荷的選擇上，學生們關注的目光還更長遠。通過系統(tǒng)的學習衛(wèi)星知識，他們了解到，空間衛(wèi)星領域發(fā)展至今，太空碎片的數(shù)量迅速增長；而隨著太空碎片數(shù)量的積累，衛(wèi)星與空間碎片不斷相撞并產生出更多的衛(wèi)星碎片；如果不及時采取措施，這種潛在的多米諾效應將嚴重阻礙衛(wèi)星事業(yè)的發(fā)展。

為此，隊員們專門設計了快速離軌實驗。

根據(jù)預想，當“八一·少年行”衛(wèi)星處于壽命末期時，可通過下指令進行快速離軌試驗，使原先的迎風面對準太陽、迎陽面迎風，從而增加迎風面積，同時嘗試控制磁力矩器，使其與地磁場相互作用，使衛(wèi)星盡快離軌。在這個過程中，地面人員還可通過實時監(jiān)測衛(wèi)星的運行狀態(tài)、觀察軌道參數(shù)等數(shù)據(jù)，驗證所采取措施對于幫助衛(wèi)星快速離軌的可行性。

習大大為中國少年點贊

在這顆衛(wèi)星的研發(fā)過程中，還發(fā)生過一段國家主席習近平與“八一少年”們的趣話。

2016年9月9日，第32個教師節(jié)前夕，習近平重回母校北京市八一學校，看望全校師生并調研。當他看到學生們正在研發(fā)科普小衛(wèi)星時，欣慰地說：“你們很了不起，我上學時，也就是組裝個礦石收音機。你們從中學階段就培養(yǎng)科學素養(yǎng)，發(fā)展興趣特長，打下牢固基礎，將來上大學繼續(xù)學習這方面的專業(yè)知識，連貫起來，這很好?！彪x開前，他還跟學生們約定：“發(fā)射時，跟我說一聲！”

3個月后，“八一少年”們果然不負所托，將他們研制的科普小衛(wèi)星送上了天！

衛(wèi)星發(fā)射前，同學們按約定給習近平寫信報告好消息。12月24日，習近平發(fā)回了賀信，他說：“知道由你們設計研制的科普小衛(wèi)星即將發(fā)射，我非常高興。中學生設計研制科普衛(wèi)星是一次很好的嘗試，你們攀登科技高峰的熱情和勇氣讓我感到欣慰。你們在來信中表示，要讓這顆小衛(wèi)星發(fā)揮啟明星一樣的作用，不斷激發(fā)自己科學探索的熱情。希望你們保持對知識的渴望，保持對探索的興趣，培育科學精神，刻苦學習，努力實踐，帶動更多青少年講科學、愛科學、學科學、用科學，努力成長為祖國的棟梁之材，將來更好地為實現(xiàn)中華民族偉大復興的中國夢貢獻力量?！?/p>

116年前，面對積貧積弱的中國，梁啟超曾發(fā)出呼喊：“今日之責任，不在他人，而全在我少年。少年智則國智，少年富則國富，少年強則國強，少年獨立則國獨立，少年自由則國自由，少年進步則國進步，少年勝于歐洲則國勝于歐洲，少年雄于地球則國雄于地球。”116年后的今天，掌握了科學技能的中國少年，用他們的創(chuàng)新和行動，回應了這如同誓言般的吶喊！

期待未來，能有更多少年肩負起時代使命，帶領中國走向不斷創(chuàng)新、更加美好的明天?。ň庉?余風）