我國第一顆由中學生參與研制的科普衛星——“夢想一號”,11月10日早上7點42分在酒泉衛星發射基地成功搭載長征11號運載火箭發射升空。
“能感到腳下轟隆隆的震動。”北京十八中高二學生趙振杰回憶著10日清晨火箭發射的那一幕,“我們先看到一個類似火球的東西躥出來,然后才看到火箭拖著煙尾巴,在空中直直升上去。煙剛開始是彩色的,那是因為反射了陽光﹔后來就變成了白色。”
這是趙振杰第一次在酒泉衛星發射基地現場觀摩火箭發射。那是長征十一號運載火箭,上面搭載著他和其他小伙伴參與設計的小衛星“豐台少年一號暨少年夢想一號”。
對趙振杰來說,和衛星“結緣”始於半年前。這是豐台區東高地青少年科技館錢學森青少年航天科學院實施的“青少年小衛星計劃”項目。因為“家離得近”,趙振杰報了名。一開始以為就是聽聽講座,到了才知道,“活動級別那麼高”——科技館是動真格地成立了一個課題組,讓學生們在專家指導下,一起研制小衛星。
其實,該項目從2011年就啟動了,一屆一屆學生接力參與,趙振杰和其他十幾名學生,是跑了最后一棒。
學生們來自北京十二中、北京十八中、航天中學、北京八中和北京二十五中。“參與的學生對科學探索的熱情很高,他們能提出很多富有洞見的問題。而且,他們也喜歡動手,有很強的實踐能力。” “夢想一號”總設計師龔萬驄就是項目的專家老師之一。對學生們的表現,他很滿意。
為了和衛星距離更近,趙振杰幾乎每個星期都要去科技館上課,學生們還學著制作了接收衛星信號的天線。在航天專家的幫助下,學生們完成了衛星結構、星箭分離、衛星電源技術、星地無線電通訊、衛星發射場的雷電探究與防治、衛星軌道的分析和計算、太空環境對食用菌的影響等多個專題的系統學習,並參與了衛星研制、星箭匹配、衛星測試。
研制衛星畢竟還是一樁復雜的任務。而讓學生通過衛星工程,將書本知識和實踐相結合,才是開展青少年衛星項目的基本出發點。
龔萬驄告訴科技日報記者,相對來說,“夢想一號”的功能比較簡單:進行無線電信標發射和語音信號傳遞。如果想要成功接收到“夢想一號”傳回地球的信號,學生也得了解衛星在軌道上如何運行、信標機的物理特性和無線電工作原理。對衛星信號的追蹤,也是對綜合能力的一次鍛煉。同時,衛星還帶著無線電通訊轉化器,可以發揮“中繼站”的作用,實現區域間的信息傳遞。通過無線電波,讓其他省市學校和北京學校建立“天地聯盟”,來實現科普教育的互動。
“總的來說,發射衛星是要實現科普教育的目的。”龔萬驄強調。
有三名青少年學生代表最終得以去往酒泉衛星發射基地,在11月10日當天目睹衛星發射。
發射基地的一切都能勾起學生們的好奇心。“他們都是孩子,在基地裡蹦蹦跳跳的,很主動很活躍。”龔萬驄說,學生問的問題並不算“高大上”,都是“小細節”,卻也足見他們都在認真觀察。比如,發射場內有各種各樣形狀不一的天線,孩子就會問,這些天線分別都有什麼作用,有什麼區別。“能提出這麼具體的問題,說明他們真的很專心。”
對趙振杰來說,讓他印象深刻的航天“冷知識”,就是在酒泉衛星發射基地學到的。“火箭的直徑為什麼大多在3.35米以下?原來,這是因為火箭要通過鐵路運輸,直徑不能超過鐵軌的寬度。”趙振杰解釋著,“所以啊,像我們剛發射的長征五號,它直徑五米,就要走海運。”在基地呆了四天,趙振杰覺得“世界非常大”。
五年來,不少學生以各種形式參與了“青少年小衛星計劃”,其中一些都已經成了大學生。龔萬驄記得,有三個孩子在高中畢業后,攻讀了航空航天相關專業。“做這樣的事情,除了提升學生們的知識水平和實踐技能,還能夠培養他們的興趣愛好。一個人有了興趣愛好,就能終身受益。”
10日下午,龔萬驄從酒泉返回北京,和東高地青少年科技館副館長毛峰商量后續科普活動的開展。這顆衛星大概會在軌工作十天。根據計算,晚上6點左右,孩子們就能收到“夢想一號”傳回的無線電信號。
那天放學后,東高地第三小學五年級學生伊嘉玉就來了科技館,“蹭蹭蹭”上了樓頂,做起了接收信號的准備工作。她沒有參與衛星研制,但是通過科技館組織的活動,她現在可是一個小小無線電愛好者。
因為“夢想一號”,趙振杰如今對“航天”有了一個更為“具象”的認知。曾經,他覺得航天令人“望塵莫及”,離他太過遙遠。現在,他坦言,對航天事業更有崇敬之情,甚至覺得自己就成了航天的一員,有責任為航天做出些什麼。(記者 張蓋倫)