紫丁香与“特别能”

唐雪

2015年9月20日7时01分，哈尔滨工业大学微纳卫星团队研发的“紫丁香二号”发射成功。这是我国首颗由高校学生自主设计、研制与管控的纳卫星（质量小于10公斤、具有实际使用功能的卫星），它用于构建飞行软件在轨试验平台，监测大型野生动物踪迹，探索和验证用微纳卫星进行对地环境监测的可行性和有效性。

2017年4月18日23时11分，“紫丁香一号”和其它27颗立方体卫星一起，被装载在“天鹅座”货运飞船“约翰·格伦”号中，发射进入太空，以完成大气低热层组成研究、业余无线电转发通信与空间摄影等任务。

尽管“紫丁香一号”先于“紫丁香二号”提出和研制，但由于一些原因，后者在发射上走在了前面。

2019年3月28日，“紫丁香一号”在完成所有预期目标后回落地球，在再入过程中于大气层中燃尽。“紫丁香二号”仍在平稳运行，已传回数十余万组数据。目前，哈工大微纳卫星团队正在研制第三颗卫星——中俄工科大学联盟支持的“阿斯图”纳卫星，将于2020年4月前飞上天际。

“特别能”

2010年，比利时冯卡门流体动力学研究院联合欧洲航天局等机构，提出了QB50工程，通过发射微小卫星、组网等方式，对目前人类尚未深入涉足的低热层（空中90到300公里）进行研究，并邀请全球高校参与。2011年夏天，怀揣“自己研制小卫星”梦想的学生韦明川偶然看到学校参与QB50工程的消息，便第一时间联系了当时在欧空局访问的王峰老师，申请参加项目。学校非常支持心怀梦想的学生，2012年1月，国内首个由学生参与设计、研制、调试与应用的“紫丁香”微纳卫星团队正式成立。后来，团队设计的“紫丁香一号”立方体卫星方案正式入选QB50工程。

“紫丁香”微纳卫星团队是一支学科交叉的学生研制团队，涵盖了航空宇航与科学技术、力学、计算机技术、控制工程、机械工程、通信工程、电气工程、热能工程、化工等9个学科，累计吸纳了上百名哈工大本科、硕士和博士研究生。根据个人兴趣和专业背景的不同，团队将成员编入总体、测控、姿控、电源、星务管理、通信、结构与热控、测试与地面站等不同小组。

团队不定期在全校选拔低年级学生进行梯度培养，以高年级带动低年级。“以学生为主的研制模式给了我们充分的发挥空间，大家自主学习、钻研攻关，激发和锻炼了迎难而上、不怕困难的意志力，跨学科、跨专业的协作攻关也让我们结下了深厚的友谊。”韦明川如是说。

2013年，俞阳从电气学院考研到卫星技术研究所。在原有的电子学基础上，孙兆伟老师的现代小卫星系统技术专题，孔宪仁老师的卫星热控系统设计，耿云海、荆武兴老师的空间飞行器导航、制导与控制，张世杰老师的飞行器现代设计方法等课程让他对航天有了系统的认识，参与纳卫星研发的具体环节更是让他真正了解了卫星，迅速提高专业技术水平。俞阳表示：“纳卫星项目给予了大家极大的成长空间。现在无论遇到什么情况，我们都可以有底气地调整心态、承担风险、解决问题、完成任务。”

团队成员胡超然表示，卫星是一项系统工程，单打独斗肯定不行，研发的经历教会了她责任与担当。微波工程专业的她，承担的是卫星天线和部分测控的研发工作。刚开始，胡超然缺乏很多相关专业知识，时常会走弯路，每次修改都会影响到结构组的布局，连累队友一起反复修改。在一次卫星测试的过程中，对地通讯系统总是不能正常工作，胡超然到天台上进行调试。时间分分秒秒地过去，她始终找不到问题在哪儿，旁边的队友鼓励她：“别着急，问题总会找到的。”终于，他们发现了故障——熔断电阻下面的常规铺地方式使铺铜过密，导致电阻散热太快，温度达不到熔断绑线所需的温度，以致天线没办法展开。她十分感谢队友的包容，也意识到认真谨慎不仅是一种工作态度，更是对整个团队的责任与担当。

卫星所里具有丰富工程经验的青年教师们在团队中担任着技术指导的角色，是“紫丁香”系列纳卫星成功研制的一大助力。曾参与过哈工大“试验三号”“快舟一号”“快舟二號”等多颗小卫星研发的李冬柏老师是总技术指导，学生有不明白的问题，可随时找他请教。其他曾参与过小卫星研发的青年教师也具有丰富的工程经验，在他们的指导下，“紫丁香”系列纳卫星的研发少走了许多弯路。

“理论上清楚了，有时实践起来还是有很大差别，多亏了李冬柏老师的指导。”2016级博士研究生吴凡是姿态控制系统负责人，早在大二时就参与了“紫丁香一号”的任务。有一次，吴凡在处理卫星初始入轨的消旋问题上遇到了麻烦，无法解决出现的误差。当时李冬柏老师正在执行“快舟一号”发射任务，接到电话后耐心地做了解答。担心自己没说明白，李冬柏老师又给吴凡打了过去，把没讲清楚的地方做了详细补充。

“我们不是演习，是真刀真枪的战斗;不是象征性参与，是全身心地去做。”在无数次的试验和挑战中，每个成员都得到了快速成长。按结构与热控分系统负责人、2014级博士生郭金生的话来说，整个团队“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”，大家也都渐渐领会了校训中“规格严格，功夫到家”的含义。一代代哈工大人的航天精神，就这样在学生们的灵魂深处凝聚，在血液深处流淌。

随着“紫丁香二号”的顺利升空，韦明川的卫星梦已经初步实现。那些和团队成员一起不分黑天白夜奋战的日子，曾经不被人相信可以实现的梦想，通过这个12公斤重的“小家伙”得到了完美的呈现。

“紫丁香”系列纳卫星的研制与管理方式，是学校以学生学习成效为导向，提高办学质量，增强创造活力，加强学科建设，培养人才的又一创新模式。团队成员毕业后，大部分人都选择了从事与航天相关的工作。

2019年2月15日，《科学》（Science）杂志刊登了哈尔滨工业大学“龙江二号”卫星微型CMOS相机拍摄的地月合影，并在国际主流媒体上广泛传播，英国《独立报》称“这可能是迄今为止最棒的地球和月球合影”。

这张照片是2月4日由搭载在中国DSLWP-B/“龙江二号”卫星上学生研制的简易相机拍摄的，图片作者被标注为“哈尔滨工业大学韦明川、胡超然、泰米尔、赵渝浩”等人。哈工大卫星团队自主研制的“龙江二号”于2018年5月21日随“鹊桥”中继星一同发射，5月25日22时顺利进入环月轨道，成为世界上首个独立完成地月转移、近月制动、环月飞行的微卫星。哈工大也因此成为世界上首个将航天器送入月球轨道的高校。

“哈工大正在为国家培养新一代复合型航天人才、为学校建设世界一流大学做出有益尝试。”哈工大副校长曹喜滨说。

责任编辑：曹晓晨