□ 本刊特約記者 何 文

胡錦濤總書記現場觀看并揭曉“五色土”顆粒空間漂浮狀態猜想活動答案
2012年12月15日,對于中國第一顆科普衛星——希望一號衛星來說是一個特殊的日子,3年前的這一天,希望一號衛星在太原衛星發射中心搭載長征四號丙運載火箭進入太空。衛星原設計壽命1年,目前已超期服役2年多,全部飛行任務和在軌試驗項目都取得圓滿成功,近期經過衛星研制單位的技術評估,星上設備仍然工作正常,能夠繼續在軌服務。
希望一號衛星是中國科學技術協會與中國宇航學會作為全國活動的主辦單位,由中國航天科技集團公司,為全國青少年研制、發射的我國第一顆公益科普衛星,同時也是全國青少年航天科技體驗活動的核心組成部分,央視等各大媒體對衛星的研制、發射和在軌運行進行了深度報道,衛星的成功發射曾被評為2009年度中國十大科普事件之一。
希望一號衛星主要飛行任務包括建立業余無線電空間電臺、進行空間攝影并且搭載青少年宇航競賽優秀作品(“天圓地方”模型)。衛星發射成功后,中國科協與中國宇航學會等用戶單位圍繞三項飛行任務相繼開展了一系列全國航天科技推廣普及活動,全國受眾青少年達數千萬,取得了巨大的社會效益,應用廣泛,影響深遠。
希望一號衛星建立了我國第一個業余無線電空間電臺,成功實現全球60多個國家和地區的通聯,全球數十萬業余無線電愛好者成功接收到衛星無線電信標信號或通過希望一號衛星實現轉發通信,被國際無線電組織命名為HO-68衛星,提升了中國航天的國際聲譽,讓中國近10萬多無線電愛好者挺直了脊梁。
衛星發射后,中國科協為配合希望一號衛星的推廣應用,專門在中國科技館建立了希望一號衛星無線電通信體驗基地,日常來館參觀的全國各地青少年可以在體驗基地內了解衛星在軌運行情況,利用地面無線電設備與世界各地無線電愛好者通信聯絡,親身體驗衛星無線電通信的全過程,深化對航天的認識;并且為世界青少年在空間搭起一座交流的橋梁,增加互信、增進友誼。
中國科協、中國宇航學會和中國無線電運動協會相繼組織開展了2010年度元宵節“兩岸四地共希望”青少年通過希望一號衛星進行通聯的活動、中國科技館全國青少年六一兒童節活動,全國青少年業余衛星無線電通信錦標賽等活動,其中,2010年元宵節舉行的兩岸四地青少年通聯的活動,共有北京、南京、廣州、香港、澳門、臺北六地的青少年參加,希望一號衛星為海峽兩岸青少年在空間搭起一座交流的橋梁,增進了解和友誼。
中國無線電運動協會結合希望一號衛星建立的空間電臺,每年定期開展全國性青少年無線電通信競賽(2010年~2012年),多次組團出訪世界各國,參加世界空間和業余無線電大會,向世界介紹和宣傳希望一號衛星和我國的空間業余無線電通信事業的發展,使我國的業余無線電通信水平與國際接軌,有力提升了中國航天的國際聲譽。

2009年12月15日,希望一號衛星發射升空
希望一號衛星三項飛行任務之一就是搭載“天圓地方”模型,早在2008年,為了配合希望一號衛星的研制,中國科學技術協會和中國宇航學會就聯合開展了衛星搭載載荷的全國青少年競賽活動,通過專家組認真篩選打分,從全國各省市選送的近百件參選作品中,最終選出“天圓地方”實驗方案作為希望一號衛星搭載試驗載荷,該試驗方案設想是北京市景山學校的一年紀小學生受到北京中山公園社稷壇的啟發提出來的,其目的在于觀察在空間微重力條件下“五色土”顆粒的運動情況。這個作品從最初小學生夢想到最后在軌實現一直得到各方的廣泛關注,激發了青少年勇于創新,勇于探索的精神。
希望一號衛星搭載的“天圓地方”模型在衛星發射入軌后100分鐘就拍攝下傳了第一副“五色土”圖片,后續在軌相繼拍攝了幾十幅清晰的“五色土”在軌狀態圖像。中國科協和中國宇航學會利用這些圖片,組織開展了全國青少年“五色土”顆粒在空間漂浮狀態猜想活動,通過網絡、報刊向全國征集猜想結果,活動歷時近半年,參與青少年遍及全國各省市。2010年5月31日,在中國科技館舉辦的全國青少年“體驗科學、快樂成長”活動中,由胡錦濤總書記現場觀看并揭曉答案,并且勉勵小朋友們從小愛科學、學科學、用科學,將來努力成為國家科技事業的“希望之星”。

2009年10月12日,時任中國科協常務副主席鄧楠(右一)一行在中國航天科技集團公司總經理馬興瑞(左一)、副總經理袁家軍(左二)的陪同下專程來到航天東方紅衛星公司視察衛星研制現狀

“天圓地方”模型選手獲獎現場
希望一號衛星上還有一臺輕型寬視場全景彩色CMOS相機,這也是中國第一臺采用CMOS圖像傳感器和超廣角鏡頭,能夠拍攝地球彩色全景的航天相機。衛星發射一天以后,就獲取了第一副照片,后續CMOS相機拍攝下傳了近百幅地球照片,中國宇航學會利用這些照片,在網絡上建立專門網站,在全國青少年中開展了“拼出你心中的宇宙”等活動,獲得廣泛關注。

希望一號衛星青少年業余無線電通訊活動

希望一號衛星外形圖

希望一號衛星拍攝的地球圖像
希望一號衛星作為航天科技集團自主研制的第一顆應用型微小衛星,采用了航天東方紅衛星公司CAST100衛星平臺,衛星呈全新的八邊形立柱構型,表面體裝高效三結砷化鎵太陽電池陣,星上設備幾乎全部是首次上天的新研產品,都具有微型化和集成化的特點。衛星采用了高效集成設計思想,通過星上綜合電子實現了整星的自主管理,采用微型化的高集成度平臺和載荷設備,提高整星功能密度,衛星的研制、發射以及三年的在軌穩定運行,成功驗證了CAST100衛星平臺核心技術和產品的可行性和可靠性,這些技術成果已成功應用于后續多個型號研制,無線電通信載荷技術和成果也在低軌數據收集、數據和話音應急通信等方面得到應用,有力地推進了我國微小衛星的技術進步。

中國科技館內的希望一號衛星通信體驗站

“五色土”地面照片

“五色土”在軌照片