“2015 年‘QB50’項(xiàng)目50 顆微納衛(wèi)星將由一枚火箭同時(shí)完成發(fā)射，衛(wèi)星將在太空組網(wǎng)，這將是目前世界上參與國家和地區(qū)最多的微小衛(wèi)星國際合作項(xiàng)目，也是一次發(fā)射衛(wèi)星最多的項(xiàng)目。更重要的是，這些衛(wèi)星將主要由來自全球30多個(gè)國家和地區(qū)的大學(xué)生們研制完成。比利時(shí)馮卡門流體動力學(xué)研究所、美國斯坦福大學(xué)和西北工業(yè)大學(xué)將成為全球3個(gè)飛行任務(wù)控制中心。”——9月28日， 在北京參加QB50亞洲區(qū)國際研討會的陜西省微小衛(wèi)星工程實(shí)驗(yàn)室主任、西工大航天學(xué)院教授周軍介紹說。

當(dāng)日，來自比利時(shí)、荷蘭、英國、澳大利亞、新加坡、韓國等國家和地區(qū)以及國內(nèi)7所高校的專家學(xué)者和學(xué)生們相聚北京，共同商討QB50項(xiàng)目當(dāng)前的研制進(jìn)展和機(jī)遇。活動由西北工業(yè)大學(xué)和中國長城工業(yè)集團(tuán)有限公司共同承辦。西工大研究生院、國際合作處有關(guān)負(fù)責(zé)人也出席會議并發(fā)言。

2011 年，歐盟面向全球高校和科研機(jī)構(gòu)發(fā)出“集結(jié)號”：計(jì)劃發(fā)射50 顆微小衛(wèi)星，邀請全球高校共同參與90 到300 公里大氣層探測計(jì)劃，簡稱“QB50”。最終，歐盟通過專家評估的方式確定了參與該項(xiàng)目的高校名單，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、國防科技大學(xué)、南京理工大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、浙江大學(xué)、上海科技大學(xué)等7所大陸高校入選。西北工業(yè)大學(xué)是亞洲區(qū)的項(xiàng)目總協(xié)調(diào)單位。

QB50 項(xiàng)目是由歐盟出資確定的第七框架協(xié)議旗艦項(xiàng)目。由比利時(shí)馮卡門流體動力學(xué)研究所聯(lián)合歐空局、西北工業(yè)大學(xué)、荷蘭代爾夫特理工大學(xué)、英國薩瑞大學(xué)空間中心、瑞士洛桑理工學(xué)院空間中心、德國萊布尼茲大氣物理學(xué)研究所、斯坦福大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)共同提出。項(xiàng)目采用50 顆衛(wèi)星組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對目前人類尚未深入涉足的低熱層（90 到300 公里）大氣的中性粒子、帶電離子的組成與分布、阻力參數(shù)、大氣溫度與磁場進(jìn)行多點(diǎn)在軌測量，同時(shí)開展衛(wèi)星再入大氣層過程的相關(guān)研究。根據(jù)計(jì)劃，所有50 顆衛(wèi)星預(yù)計(jì)將在2015 年4 月通過一枚火箭同時(shí)完成發(fā)射，軌道高度為350km 。從發(fā)射到墜落整個(gè)系統(tǒng)的生命周期為大約3 個(gè)月。在完成大氣探測這一基本功能的基礎(chǔ)上，項(xiàng)目還將開展衛(wèi)星編隊(duì)飛行、太陽帆推進(jìn)、太空垃圾清除、航天器再入返回等多項(xiàng)創(chuàng)新型研究。

“QB50”衛(wèi)星上的主要探測設(shè)備，是一個(gè)10x10x6cm大小的低熱層大氣探測科學(xué)單元，由歐盟統(tǒng)一研制后提供給衛(wèi)星研制單位。此外，歐盟出資選擇商業(yè)火箭發(fā)射商，用于將50 顆衛(wèi)星送入太空軌道。據(jù)介紹，西北工業(yè)大學(xué)研制的衛(wèi)星命名為翱翔1號，重量2千克，功率只有3W，在太空中繞地球飛行一周需90分鐘。

據(jù)悉，高空大氣密度和成分測量對氣象研究、飛行器研究和運(yùn)行管理均有重要作用，90 公里以下大氣探測一般采用地面雷達(dá)、探空氣球、探空火箭等進(jìn)行詳細(xì)測量，300 公里以上是傳統(tǒng)衛(wèi)星、空間站的探測區(qū)域。90到300公里區(qū)域的大氣密度和組分對全球長期氣候變化有很大影響，但截至目前，尚沒有有效的科學(xué)手段能對這一區(qū)域的大氣層進(jìn)行探測，而這恰恰是微小衛(wèi)星可以發(fā)揮作用的區(qū)域。陜西省微小衛(wèi)星工程實(shí)驗(yàn)室就主要負(fù)責(zé)承擔(dān)本項(xiàng)目的任務(wù)控制中心建設(shè)和其中一顆衛(wèi)星的研制工作，實(shí)驗(yàn)室副主任于曉洲說：“大衛(wèi)星研制周期長，代價(jià)大。QB50 項(xiàng)目中的立方星指是一種低成本微納衛(wèi)星。標(biāo)準(zhǔn)的立方星采用的是‘1U’架構(gòu)，即體積為10×10×10cm ，在此基礎(chǔ)上，立方星可進(jìn)行升級、增大為‘2U’(20×10×10cm) 和‘3U’(30×10×10cm) 架構(gòu)的立方星。立方星發(fā)射與制作成本一般在數(shù)百萬元人民幣以內(nèi)，和動輒數(shù)億乃至數(shù)十億元的大衛(wèi)星相比低的多。”據(jù)他介紹，在設(shè)計(jì)中，各高校沒有采用昂貴的航天專用器件，大都是低廉的商用器件，有的國家甚至采用手機(jī)主板進(jìn)行改裝。這使得立方星項(xiàng)目成本很低，便宜的立方星只需數(shù)十萬元，大大降低了衛(wèi)星開發(fā)的門檻，使得衛(wèi)星開發(fā)走入了學(xué)校，走進(jìn)了青年學(xué)生當(dāng)中。

負(fù)責(zé)項(xiàng)目的周軍教授表示 ，西北工業(yè)大學(xué)目前參與研制的主要為學(xué)校研究生微小衛(wèi)星創(chuàng)新基地的研究生。由于衛(wèi)星設(shè)計(jì)研制涉及航空航天、電子通信、電氣控制、計(jì)算機(jī)及軟件、機(jī)械力學(xué)、能源熱學(xué)等眾多學(xué)科，通過該項(xiàng)目，將使學(xué)生有機(jī)會接觸到復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)和工程研制的全過程，從而為國家培養(yǎng)具備系統(tǒng)工程理念的綜合性創(chuàng)新人才。

西北工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院研究生袁少欽和航空學(xué)院研究生劉彥杰，他們從小就都是“航天迷”，“整個(gè)項(xiàng)目過程中，我們要完成衛(wèi)星方案設(shè)計(jì)、開發(fā)、裝配以及相關(guān)驗(yàn)證試驗(yàn)，相當(dāng)于參與了一個(gè)衛(wèi)星的完整研制過程?？粗约河H手把一個(gè)衛(wèi)星從想法變成實(shí)體，將來還要送到太空，這種感覺很奇妙，我們也特別期待2015 年的發(fā)射。”

出席研討會的嘉賓和各位代表

西工大立方星研制團(tuán)隊(duì)師生與比利時(shí)馮卡門流體力學(xué)研究所代表交流衛(wèi)星設(shè)計(jì)理念和現(xiàn)狀

西工大學(xué)生向國外學(xué)生介紹項(xiàng)目研制情況

與會代表們認(rèn)真記錄并交流

專心聆聽的學(xué)生團(tuán)隊(duì)