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、國產(chǎn)量子磁力儀首次全球磁場勘測……由中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院（以下簡稱“衛(wèi)星創(chuàng)新院”）研制的“創(chuàng)新X”系列衛(wèi)星的首發(fā)星——空間新技術(shù)試驗衛(wèi)星在軌頻頻傳來喜訊。

“創(chuàng)新X”首發(fā)星觀測迄今最亮伽馬暴。衛(wèi)星創(chuàng)新院供圖

近日，在上海市委宣傳部組織的“中國式現(xiàn)代化奮進者”集中采訪中，人民網(wǎng)上海頻道記者走進位于張江的衛(wèi)星創(chuàng)新院，近距離了解空間新技術(shù)試驗衛(wèi)星研制團隊（以下簡稱“衛(wèi)星團隊”），挖掘他們奮勇向前的拼搏故事。

“創(chuàng)新X”首發(fā)星搭載了中國科學(xué)院20余家單位研制的十余套載荷，自發(fā)射以來，已完成了44項空間新技術(shù)驗證。部分技術(shù)產(chǎn)品已實現(xiàn)推廣應(yīng)用，現(xiàn)已轉(zhuǎn)入常態(tài)化觀測模式，仍在持續(xù)產(chǎn)出大量科學(xué)數(shù)據(jù)。

據(jù)悉，這種“眾籌”衛(wèi)星的模式為全國首創(chuàng)。2021年，隨著運載火箭“力箭一號”首飛工程的立項，讓科研領(lǐng)域上天觀測、驗證的新技術(shù)新想法得以推進并成功落地。

“創(chuàng)新X”首發(fā)星。衛(wèi)星創(chuàng)新院供圖

“創(chuàng)新X”意味著創(chuàng)新無極限，從項目遴選、構(gòu)型設(shè)計到人員配置，創(chuàng)新體現(xiàn)在每一個環(huán)節(jié)。當(dāng)然，創(chuàng)新也意味著更多的風(fēng)險和不確定性。

經(jīng)過遴選，最終確定搭載的新型載荷涉及天文、遙感、在軌制造等不同領(lǐng)域，參與團隊來自中國科學(xué)院、北京大學(xué)、同濟大學(xué)等20多個不同單位。

“此次遴選的新載荷、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)?！毙l(wèi)星創(chuàng)新院副院長張永合介紹，各參與方自主投入的全新的“眾籌”模式，相當(dāng)于將數(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，這給衛(wèi)星研制團隊帶來了不小的挑戰(zhàn)。

時間緊、任務(wù)重、經(jīng)費緊張、人員有限，項目如何推進？

“我們調(diào)動一切可以調(diào)動的資源，參與技術(shù)開發(fā)。”由衛(wèi)星創(chuàng)新院研究員張曉峰擔(dān)任總師的衛(wèi)星團隊組建。這是一支年輕的團隊，骨干力量多是85后、90后，人數(shù)最多的時候也不到20人，其中有一半成員是第一次獨立承擔(dān)項目。

衛(wèi)星團隊。衛(wèi)星創(chuàng)新院供圖

為確保項目有條不紊，團隊采用了“雙責(zé)任制”和“以老帶新”模式，每個分系統(tǒng)由一位有經(jīng)驗的師傅負責(zé)技術(shù)和質(zhì)量把關(guān)，再由年輕的徒弟主導(dǎo)方案設(shè)計和項目推進。

“一方面縮短研制時間和培育周期，一方面將科學(xué)院創(chuàng)新的文化基因傳承下去?！睆堄篮媳硎?，老一輩科研人員將智慧和經(jīng)驗，通過言傳身教的方式，傳遞給了年輕一代。年輕一代，則以創(chuàng)新思維和活力，為團隊注入了新的生命力。“年輕人也在新項目中挑起大梁，為科學(xué)院培養(yǎng)更多的航天人才?！?/p>

這群航天人不怕累、不怕苦，不斷試錯、測試，齊心協(xié)力攻堅克難。面對新團隊的磨合、新模式的適應(yīng)以及短周期的需求等難題，鑄星突擊隊提前制定了試驗載荷接口規(guī)范、格式約定和驗證要求，識別出風(fēng)險項目，進行重點把控，快速迭代，協(xié)助完成了載荷設(shè)計工作。

衛(wèi)星團隊。衛(wèi)星創(chuàng)新院供圖

面對挑戰(zhàn)，他們從不退縮：如載荷“多元化”需求為溫度控制帶來了巨大挑戰(zhàn)，熱控主任設(shè)計師劉鎏提到，團隊在載荷熱控設(shè)計上進行了多種探索，例如對含有伸桿的載荷開展動態(tài)平衡設(shè)計，使其適應(yīng)-270℃-10℃的環(huán)境溫度變化；在大功率載荷上設(shè)計展開式散熱裝置，使其更好地維持溫度穩(wěn)定。為了節(jié)約時間，結(jié)構(gòu)副主任設(shè)計師李天童表示，在引入新插件時，省略了從三維圖到二維圖的制圖過程，直接使用三維裝備圖，從而節(jié)約了近1個月時間。

由于衛(wèi)星搭載了多套會對衛(wèi)星姿態(tài)和軌道產(chǎn)生影響的推進載荷，任意一套推進系統(tǒng)出問題，都會對衛(wèi)星的姿態(tài)和軌道產(chǎn)生影響。因此，在推進載荷工作之前，需要識別其工作異常對衛(wèi)星產(chǎn)生的影響，提前準(zhǔn)備故障預(yù)案。姿控主任設(shè)計師李津淞表示：“好的想法是創(chuàng)新的源泉，我們利用低等級的光纖陀螺和優(yōu)化控制算法，最終實現(xiàn)了指向穩(wěn)定度的提升?！?/p>

就這樣，在團隊的一直努力和不斷嘗試下，“創(chuàng)新X”被設(shè)計成了一個面向載荷動態(tài)集成的通用化的平臺，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。此外，經(jīng)過技術(shù)管理創(chuàng)新，實現(xiàn)了1年的短周期快速研制，各科研團隊的成本也實現(xiàn)大幅下降。

2022年7月27日，“創(chuàng)新X”首發(fā)星成功發(fā)射；8月，獲得首批科學(xué)成果；2023年1月，第二批科學(xué)與技術(shù)成果發(fā)布；7月，“創(chuàng)新X”科學(xué)航班計劃啟動。

“創(chuàng)新X”科學(xué)航班計劃發(fā)布。衛(wèi)星創(chuàng)新院供圖

“創(chuàng)新X”首發(fā)星的科技成果豐碩，為后續(xù)“航班式”搭載模式創(chuàng)造了良好開端。張永合表示，該計劃將繼續(xù)探索空間科學(xué)探索與技術(shù)驗證新范式。

據(jù)悉，科學(xué)航班面向全球征集有在軌驗證需求的新載荷、新產(chǎn)品，利用“力箭”的發(fā)射機會，為全球科學(xué)家、科研機構(gòu)、大學(xué)、空間公司提供全鏈條搭載服務(wù)。

衛(wèi)星團隊。衛(wèi)星創(chuàng)新院供圖

立于時代潮流，祖國的需要就是“國家隊”的方向，極端宇宙、時空漣漪、日地全景......還有更多的核心技術(shù)期待中國突破。衛(wèi)星團隊表示，將以一往無前的奮斗姿態(tài)攀登更高的科學(xué)高峰，讓中國衛(wèi)星成為天地間一顆顆璀璨奪目的科學(xué)之星、希望之星。

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