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“新”星之火，可以燎原

微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院?空間新技術試驗衛(wèi)星研制團隊

“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”、“國產量子磁力儀首次全球磁場勘測”……由中國科學院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研制的“創(chuàng)新X”系列科學試驗衛(wèi)星的首發(fā)星—空間新技術試驗衛(wèi)星在軌不斷傳來驚喜。在這顆重量只有620公斤的衛(wèi)星上，搭載了中國科學院的20余家單位研制的16套載荷，自發(fā)射以來，已完成了44項空間新技術驗證。部分技術產品已實現(xiàn)推廣應用，現(xiàn)已轉入常態(tài)化觀測模式，仍在持續(xù)產出大量科學數(shù)據(jù)。

創(chuàng)新！開啟“眾籌衛(wèi)星”新范式

隨著航天科技、空間科學的快速發(fā)展，科研領域希望上天觀測、驗證的新技術新想法呈井噴式增加，但通過爭取國家項目上天的機會卻“一票難求”，通過“眾籌”方式獲得太空科學實驗和技術驗證機會或許是未來基礎研究向產業(yè)轉化的一種有效途徑。“力箭一號”首飛工程的立項，將“眾籌”衛(wèi)星的計劃再次推進。經過遴選，最終確定搭載46.5nm極紫外太陽成像儀、龍蝦眼X射線望遠鏡等16個新型載荷，涉及天文、量子、遙感、在軌制造等不同領域，參與團隊來自中國科學院、北京大學、同濟大學等20多個不同單位。這顆衛(wèi)星取名‘創(chuàng)新X’，是創(chuàng)新交叉、創(chuàng)新無極限之意，突破了原有的專星專用模式，這種眾籌式、航班式的空間科學與新技術試驗的新范式順應了創(chuàng)新需求。作為一種適應科技發(fā)展的新生事物，搭建太空中的“中試平臺”也成了眾望所歸的全新探索。

破題！制定因“星“制宜新模式

在一年時間內將如此數(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)。在追求高可靠性的航天人眼里，“創(chuàng)新”意味著更多的風險和不確定性，面對“新”團隊、“新”模式，短周期，衛(wèi)星團隊探索出了一條適合自己的路線。本次搭載的載荷中很多研制團隊都是第一次參與衛(wèi)星載荷的研制，針對這一情況，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，識別出風險項目，進行重點把控，快速迭代，協(xié)助完成了載荷設計工作。在衛(wèi)星平臺設計及研制上，與以往衛(wèi)星不同，需要適應各種各樣載荷的機械接口、電接口及觀測需求，因此“創(chuàng)新X”被設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，還進行了快速迭代、測試流程優(yōu)化等技術管理創(chuàng)新，實現(xiàn)了1年的短周期快速研制。

擔當！鍛造航天精神新隊伍

2022年3月，離預期的發(fā)射時間僅剩兩個多月時間，受到上海疫情影響，臨時組成了10人左右的駐守單位的極簡隊伍。白天開展最后的裝配及測試工作，晚上在辦公室打地鋪，睡會議桌，克服了載荷及產品交付運輸受限、團隊無法到場進行測試等問題，最終衛(wèi)星在4月底具備了出廠條件。2022年5月，由于客觀環(huán)境的要求，衛(wèi)星和團隊成員都只能通過公路走完從上海到酒泉這3000km的路程。衛(wèi)星歷時74小時，17次檢查之后成功運抵酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心。團隊成員乘大巴車前往，17名試驗隊員一路在車上吃住，顛簸46個小時后抵達酒泉。

2022年7月27日，首發(fā)試驗星成功發(fā)射；8月，獲得首批科學成果；2023年1月，第二批科學與技術成果發(fā)布；7月，“創(chuàng)新X科學航班”計劃啟動。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期待中國突破。不辜負胸前國旗的重量，團隊將繼續(xù)聚焦世界科技前沿，瞄準科學無人區(qū)，用創(chuàng)新顛覆以往，將智慧匯入科技強國的波浪，成為國家航天領域不可替代的戰(zhàn)略科技力量。

攀登險峰，只為星光燦爛

國家天文臺?冷湖基地團隊

光學觀測臺址是極其寶貴的戰(zhàn)略性稀缺資源，我國地處亞歐大陸東部，缺乏滿足現(xiàn)代大型天文望遠鏡建設的臺址一直是困擾學科發(fā)展的瓶頸，在青藏高原上勘定優(yōu)秀光學天文臺址，是我國未來空天活動和相關基礎學科參與國際競爭的希望。

我國天文界長期高度重視光學天文選址工作，上世紀九十年代開始部署在我國西部地區(qū)進行選址。2017年開始，國家天文臺冷湖基地團隊利用在青海執(zhí)行科研項目的機會，在海西州西部無人區(qū)開始臺址搜尋工作。團隊首席研究員鄧李才和高級工程師楊帆承擔了選址主要工作。冷湖地區(qū)日照豐沛、降水極低、夜空晴朗，歷史記錄的天氣條件非常良好。鄧李才團隊通過對冷湖賽什騰山區(qū)的實地考察，依據(jù)沙塵垂向呈指數(shù)分布的特性，確定在山區(qū)4200米海拔標高點賽什騰C區(qū)進行定點選址。

鄧李才團隊自2018年1月16日開始，對該地域的晴夜數(shù)量、晴夜背景亮度和氣象進行連續(xù)監(jiān)測，并在海西州政府支持下通過直升機吊運，于賽什騰4200米標高監(jiān)測點初步建成基礎設施。當時山區(qū)尚無道路可以通達監(jiān)測地，選址團隊克服重重困難，經歷生命考驗，人力背負各種儀器設施，攀登崇山峻嶺，建成了所有關鍵臺址參數(shù)的測量平臺并開始運行。為保障參數(shù)測量的連續(xù)性，團隊人員數(shù)十次冒險攀登，對設備進行升級和維護。在全體成員的努力下，團隊終于達成所有參數(shù)的95%連續(xù)覆蓋率，獲得了對賽什騰山光學觀測條件的結論性數(shù)據(jù)。

2020年底，選址團隊經過細致統(tǒng)計分析顯示，冷湖賽什騰山C區(qū)（4200米標高點）視寧度中值為0.75角秒。這個參數(shù)與國際最佳臺址同期數(shù)據(jù)大致相同，全面優(yōu)于其他臺址。按可觀測時間和視寧度進行綜合量化分析，賽什騰山的品質優(yōu)于青藏高原其它選址點，與夏威夷莫那卡亞峰和智利各天文臺相比，基本持平。

2021年8月，鄧李才團隊在三年高覆蓋率數(shù)據(jù)采集的基礎上形成了對冷湖臺址的科學結論，文章發(fā)表在知名國際科學期刊《自然》上，從此中國的光學天文觀測有了國際一流水準的臺址?！蹲匀弧冯s志三位審稿人在收到這篇論文時，都為在東半球出現(xiàn)這樣一個優(yōu)質天文臺站選址激動不已，甚至直接在一審意見中向鄧李才團隊表示了祝賀。這些支撐臺址質量判定的數(shù)據(jù)來之不易，在從未有人抵達、完全沒有后勤支援的4200米海拔的賽什騰山頂，團隊為保證臺址監(jiān)測數(shù)據(jù)采集的連續(xù)性，在道路修通之前背負設備和基本補給，幾十次攀爬陡峭的山峰，終于發(fā)現(xiàn)了這一我國光學觀測發(fā)展的重大機遇。而且，冷湖所在的地理經度區(qū)域尚屬世界大型光學望遠鏡的空白區(qū)，我們相信，未來冷湖將躋身國際光學天文研究重要基地之列，成為國際光學天文發(fā)展的寶貴資源。