6月25日,西北工業(yè)大學(xué)研制的世界首顆12U立方星“翱翔之星”,搭載長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射成功,順利進(jìn)入預(yù)定軌道。
“翱翔之星”是國(guó)際上首顆12U立方星,是西北工業(yè)大學(xué)自主研制的第一顆微小衛(wèi)星,主要任務(wù)是開(kāi)展地球大氣層外光學(xué)偏振模式測(cè)量,為偏振導(dǎo)航技術(shù)的研究提供數(shù)據(jù)支撐。未來(lái),該系列衛(wèi)星還可應(yīng)用于伴飛巡視、對(duì)地遙感、數(shù)據(jù)中繼等領(lǐng)域。
立方星(CubeSat),是一種采用國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)的低成本微小衛(wèi)星。1U(Unit)立方星,體積為10cm×10cm×10cm;在此基礎(chǔ)上,可拓展為“2U”、“3U”甚至“12U”(20 cm×20 cm×30cm)。立方星是微小衛(wèi)星發(fā)展的主要方向,實(shí)用化的立方星技術(shù)2014年入選《科學(xué)》雜志年度十大科技進(jìn)展。
以周軍教授為核心的西北工業(yè)大學(xué)陜西省微小衛(wèi)星工程實(shí)驗(yàn)室在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展立方星研究。目前,該實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)形成了2U、3U、6U、12U等系列化的立方星及其組件產(chǎn)品,部分組件已經(jīng)應(yīng)用于國(guó)外立方星。實(shí)驗(yàn)室制定了立方星總體設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成和總裝測(cè)試的研制規(guī)范,可以在3~6個(gè)月內(nèi)完成1顆立方星的研制,具備了年生產(chǎn)10~20顆2~12U立方星的能力。
據(jù)“翱翔之星”副總設(shè)計(jì)師劉瑩瑩教授介紹,世界上的立方星主要以2U、3U為主。但由于其體積小,能夠開(kāi)展的科學(xué)研究和應(yīng)用任務(wù)受到限制?!鞍肯柚恰?2U立方星的出現(xiàn)將大大拓展立方星的科學(xué)研究與應(yīng)用的領(lǐng)域。
陜西省微小衛(wèi)星工程實(shí)驗(yàn)室主任、“翱翔之星”總設(shè)計(jì)師周軍教授說(shuō),目前,實(shí)驗(yàn)室正逐步形成12U立方星的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。未來(lái),立方星設(shè)計(jì)的部分國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)將由中國(guó)科學(xué)家制定。
據(jù)悉,這次上天的“翱翔之星”重量大約10公斤,運(yùn)行于350千米近地軌道,在軌壽命約為3個(gè)月。
這個(gè)12U的立方星平臺(tái)包括結(jié)構(gòu)、熱控、電源、通信、姿態(tài)管理等分系統(tǒng),衛(wèi)星上搭載了高可靠星載計(jì)算機(jī)、微型三軸飛輪系統(tǒng)、小型GPS/北斗接收機(jī)、星載電源管理系統(tǒng)、小型抗輻射計(jì)算機(jī)、衛(wèi)星框架系統(tǒng)以及一體式衛(wèi)星地面測(cè)試儀等設(shè)備。
“翱翔之星”有效載荷系統(tǒng)負(fù)責(zé)人黃河副教授介紹說(shuō):“我們制作的立方星,大量使用的是商業(yè)級(jí)元器件。這次發(fā)射的衛(wèi)星,就是要重點(diǎn)考察基于低成本商業(yè)化產(chǎn)品的微小衛(wèi)星,其可靠性設(shè)計(jì)、可編程重構(gòu)星載計(jì)算機(jī)等關(guān)鍵技術(shù)?!?/p>
黃河表示,衛(wèi)星“巡游”太空的各種數(shù)據(jù),將由設(shè)立在西工大的衛(wèi)星測(cè)控地面站接收處理。據(jù)悉,該星還是世界首次開(kāi)展在軌自然偏振光導(dǎo)航技術(shù)驗(yàn)證,該技術(shù)從偏振導(dǎo)航信息獲取的角度出發(fā),開(kāi)展大氣層外偏振模式測(cè)量,這在國(guó)際上也具有“開(kāi)創(chuàng)意義”。
據(jù)了解,未來(lái),該實(shí)驗(yàn)室甚至可面向社會(huì)公眾開(kāi)展衛(wèi)星定制服務(wù),比如通信定制、地圖定制等等。屆時(shí),“私人定制衛(wèi)星”將不再是夢(mèng)想。