團隊合影 哈工大提供

中新網(wǎng)哈爾濱4月19日電(吉星 記者 王舒)哈爾濱工業(yè)大學(xué)19日對外發(fā)布消息，18日23時11分，由該校學(xué)生微納衛(wèi)星團隊自主研發(fā)的第二顆衛(wèi)星“紫丁香一號”和參與國際QB50工程的其它27顆立方體衛(wèi)星一起，作為定期運往國際空間站的貨物，裝載在“天鵝座”貨運飛船“約翰·格倫”號中，發(fā)射進入太空。

“紫丁香一號”是哈工大學(xué)生自主研發(fā)的科學(xué)試驗立方體衛(wèi)星，重約2千克，屬于標(biāo)準(zhǔn)的2U結(jié)構(gòu)。衛(wèi)星搭載了離子與中性粒子質(zhì)譜儀、業(yè)余無線電轉(zhuǎn)發(fā)器、低分辨率CMOS相機3個有效載荷，用于開展大氣低熱層組成研究、業(yè)余無線電轉(zhuǎn)發(fā)通信與空間攝影任務(wù)。

衛(wèi)星樣式 哈工大提供

據(jù)悉，“約翰·格倫”號飛船將在4月22日與國際空間站完成對接。“紫丁香一號”計劃在對接3個月后，通過空間站機械臂釋放入軌。

早在2015年9月20日，由哈工大學(xué)生團隊自主研發(fā)的“紫丁香二號”納衛(wèi)星就在太原衛(wèi)星發(fā)射中心搭乘“長征六號”運載火箭成功入軌。“紫丁香二號”是當(dāng)時中國首顆由高校學(xué)子自主設(shè)計、研制、管控的納衛(wèi)星。

有別于以往由教師研制的“試驗一號”“試驗三號”“快舟一號”“快舟二號”“吉林一號光學(xué)A星”等小衛(wèi)星，哈工大的“紫丁香一號”“紫丁香二號”系列納衛(wèi)星是專為培養(yǎng)中國新一代復(fù)合型優(yōu)秀航天人才所做的創(chuàng)新與嘗試。

哈工大通過組建學(xué)生微納衛(wèi)星研發(fā)團隊，支持學(xué)生自主設(shè)計、研制、管控衛(wèi)星，使學(xué)生獲得最大歷練。團隊累計吸納了100多名哈工大學(xué)子參與設(shè)計與研發(fā)，凝聚了航空宇航、力學(xué)、計算機、控制、機械、通信、電氣、熱能、化工等9個學(xué)科的本科生、碩士和博士研究生，是一支學(xué)科交叉研制隊伍。此次“紫丁香一號”主要匯聚了其中13名骨干學(xué)生。

此外，記者還從該校了解到，該團隊目前正在承擔(dān)第三顆衛(wèi)星——中俄工科聯(lián)盟支持的阿斯圖納衛(wèi)星設(shè)計與研制任務(wù)。

“紫丁香一號”的故事

13年，紫丁香系列項目的領(lǐng)頭人韋明川學(xué)長做了一個關(guān)于“紫丁香一號”的演講。以下為當(dāng)時的演講稿。

大家好，很高興能夠站在這里，和大家分享我們正在進行的哈工大學(xué)生小衛(wèi)星項目“紫丁香一號”的故事。

一公斤可以做什么?每個人都會有自己的答案，但幾乎不會有人聯(lián)想到，像這樣一個立方體可以是一顆衛(wèi)星。三年前的我們也是一樣。

2010年11月14日，在業(yè)余無線電俱樂部的一次例會上，大家在討論如何開展活動，是否能夠一起做一個有意義的項目。研制一顆業(yè)余衛(wèi)星的想法第一次提上了BY2HIT的日程。

業(yè)余衛(wèi)星是業(yè)余無線電愛好者用于技術(shù)研究和自我訓(xùn)練的一種衛(wèi)星，最典型的應(yīng)用方式是地面的業(yè)余無線電愛好者利用它們進行中繼轉(zhuǎn)發(fā)通信。自1961年OSCAR1發(fā)射以來，已有100多顆業(yè)余衛(wèi)星進入太空。業(yè)余衛(wèi)星的研發(fā)者不能依靠它牟利，或許這是業(yè)余愛好者能夠完成的最激動人心的項目。很多大學(xué)衛(wèi)星也遵守業(yè)余無線電的規(guī)則作為業(yè)余衛(wèi)星運作。

CubeSat是微小衛(wèi)星的一個開放標(biāo)準(zhǔn)。一個基本的CubeSat單元，也就是1U，是一個10x10x10厘米的立方體，質(zhì)量不超過1.33kg，在此基礎(chǔ)上可以擴展為2U、3U等構(gòu)型。它由斯坦福大學(xué)和加州理工大學(xué)提出，提供了標(biāo)準(zhǔn)化的機械結(jié)構(gòu)與星箭接口，獲得了很大成功。

BY2HIT在2000年以前就成功進行了業(yè)余衛(wèi)星通信，2004年哈工大試驗衛(wèi)星一號發(fā)射時曾進行接收嘗試，2009年我國第一顆業(yè)余衛(wèi)星希望一號發(fā)射后的第一天就成功接收到了信號。但是由學(xué)生社團研制一顆衛(wèi)星，這不管對于我們自己，還是對于全國所有的大學(xué)社團，都是破天荒的第一次。

大家對這樣一個想法有不少憂慮。那時俱樂部的財政狀況捉襟見肘，做衛(wèi)星經(jīng)費從哪里來?俱樂部會不會因此走偏了路?做好之后能否發(fā)射?特別是最后一個問題，我當(dāng)時也不相信我們會有發(fā)射的機會，但一切都要有個開始。最后，大家決定做一顆模型衛(wèi)星，用最低的成本實現(xiàn)一顆業(yè)余衛(wèi)星最基本的功能。

2010年12月，我們了解到一個亞太大學(xué)衛(wèi)星的項目。我和技術(shù)部的另兩個人，ZQS和TEG，編寫了在亞太大學(xué)衛(wèi)星上搭載業(yè)余無線電載荷的報告，交給了當(dāng)時的團委**A老師。A老師很高興，他們確實接到了征集載荷的通知，并轉(zhuǎn)交給某社團，還沒收到回應(yīng)，不想我們卻自己找了過來。但是遺憾的是，這個項目至今還沒有什么實質(zhì)性的進展。

2011年6月，BY2HIT組織科創(chuàng)，我們申報了兩組關(guān)于業(yè)余衛(wèi)星軟件無線電的課題。我們論證、試驗了很多方案，做了不少板子。后來我又做了這個課題的本科畢業(yè)設(shè)計，直到現(xiàn)在我們?nèi)匀辉谶M行改進?，F(xiàn)在的電路和最開始相比，幾乎已經(jīng)沒有任何一個芯片是一樣的了，但是因為起點比較高，基本的設(shè)計理念一直延續(xù)著。

2011年8月，我們又了解到了一個名叫QB50的小衛(wèi)星計劃，這是一個由比利時馮卡門流體動力研究所提出的項目，計劃在全球征集50顆CubeSat，通過一枚火箭發(fā)射，用于高層大氣探測，哈工大和國內(nèi)其它幾所高校表達了參與意向。

我和XH著手寫了一篇關(guān)于業(yè)余無線電技術(shù)在QB50衛(wèi)星中應(yīng)用的報告，申請參與。給B老師發(fā)了郵件，沒有回復(fù)。過了半個星期，給C老師發(fā)了郵件，沒有回復(fù)。又過了半個星期，給D老師發(fā)了郵件，還是沒有回復(fù)。再過了半個星期，給E發(fā)了郵件。這時候已經(jīng)是十月底了。

之后那一周，是見證奇跡出現(xiàn)的時刻。E看到郵件給回了電話，D回了郵件，又發(fā)現(xiàn)以前社團的陳慶學(xué)長就是衛(wèi)星所的、他的導(dǎo)師和負責(zé)這個項目的F老師在一個辦公室……

于是，那一周我第一次去了衛(wèi)星所，他們對我們的參加非常歡迎。后來才知道，衛(wèi)星所的項目很多但是人手不夠，這樣一個項目是賠錢的，如果沒有我們的主動請纓很可能就要擱淺了，但是B老師說，學(xué)生自己搞一定要支持。我很慶幸抓住了這樣一次機會。

項目雖然接下來了，但歐洲方面卻遲遲沒有進展，而我們一群人已經(jīng)大三，不久之后就要面臨工作、考研等選擇。于是我們開始了梯度培養(yǎng)，但因為項目沒有正式開始，經(jīng)費來源又是一個問題。在這一段有希望卻又難熬的日子里，科創(chuàng)論壇為我們提供了資助，業(yè)余無線電愛好者們的支持也堅定了我們的信心。

去年3月，我們完成了哈工大QB50衛(wèi)星的概念設(shè)計，接受QB50項目組第一次評審。衛(wèi)星定名為LilacSat-1“紫丁香一號”，程晨為它設(shè)計了一個很洋氣的logo。

紫丁香一號是一顆2UCubeSat，衛(wèi)星平臺包括結(jié)構(gòu)、熱控、電源、通信、星務(wù)管理、姿態(tài)控制幾大分系統(tǒng)，有效載荷包括中性粒子質(zhì)譜儀、業(yè)余無線電轉(zhuǎn)發(fā)器和紅外相機，運行于380km太陽同步軌道，計劃于2015年發(fā)射，在軌壽命約為三個月。

今年4月，我們完成了衛(wèi)星方案論證與初步設(shè)計，進行了初步設(shè)計評審。

紫丁香一號的研制工作也正式開始走上了正軌。板子一批一批的做出來，今年7月，電源、通信、星務(wù)管理與姿控這幾個關(guān)鍵分系統(tǒng)的第一版硬件原理樣機陸續(xù)完成。這時候，因為第一批成員的畢業(yè)，我們的團隊幾乎已經(jīng)是全新的了。

今年9月底，西工大在北京組織了一次QB50亞洲區(qū)workshop。我們趕工組裝好了結(jié)構(gòu)，又完成了第一次聯(lián)調(diào)，搭建了一個初級的演示系統(tǒng)。業(yè)余無線電俱樂部六人參會，HCR大二，WTC和ZJY大三，F(xiàn)TY和GZP大四，只有我是研一。那天是快舟一號成功發(fā)射的第三天，國際宇航大會剛剛落幕，我們哈工大這一支最年輕的學(xué)生團隊，拿出了有特色、進展快、自研程度高的展品，我們自己臉上有光，也獲得了與會眾人的贊許。

最近幾星期，我們正在進行關(guān)鍵設(shè)計評審。在這之后，初樣研制工作即將開始。我們還有很多工作要做。

我也會有犯懶的時候，但想到從實驗室工作硬擠出時間做軟件的PL、負責(zé)結(jié)構(gòu)永遠樂觀的ZJY、大二就又做天線仿真又研究工藝的HCR……我便又干勁十足了。今天是感恩節(jié)，謝謝大家，謝謝所有為紫丁香一號付出智慧和汗水的隊友們。

紫丁香一號能否在兩年之后如期發(fā)射仍然未知，但我們的眼光不限于此。我們研制的業(yè)余無線電載荷也計劃在其它衛(wèi)星上搭載。我們也開始了對未來的計劃與展望，紫丁香一號、紫丁香二號、紫丁香三號……一定會有越來越多的哈工大學(xué)生業(yè)余小衛(wèi)星在太空翱翔。