《南京日报》2021年04月21日 A4版
图为“田园一号”立方星副总师、南京理工大学微纳卫星中心副主任张翔和小学生在“田园一号”立方星模型前讨论研究。 南报融媒体记者 徐琦摄
小学生也能参与卫星发射研究?这是真的!在第六个中国航天日到来之际,昨天,南京理工大学实验小学举行科普立方星“田园一号”发布会,宣布今年10月,这颗小卫星将正式发射升空。据悉,这是国内首颗由小学生参研的空间环境探测科普立方星。
当天上午,南京理工大学的校园里,小学生们的研究成果被一一展示。孩子们站在展板前,对于航天知识、卫星发射知识的介绍如数家珍。在学校的航天课程展示厅里,火箭模型、“田园一号”卫星组件等各种模型也悉数亮相。
2019年9月,在南京理工大学的支持下,南京理工大学实验小学的钟山少年科学院与南京理工大学机械学院深度合作,建立卫星融创班级,组建小学生卫星研制核心小组,与南京理工大学副校长廖文和领衔的技术团队形成了研究共同体,合作开展“田园一号”微纳卫星的项目研制,这也是在国家航天局民用航天项目支持下开展的科研项目。
立方星是国际上广泛用于大学开展航天科学研究与教育的一种小卫星。孩子们参与研究的“田园一号”立方星星体是一个长方体,两侧安装有太阳能电池板,总重量在14千克左右。
项目初始阶段,卫星研制核心小组在南京理工大学微纳卫星研究中心老师们的引领下,利用学校大综合俱乐部和航天科技夏令营等课程,通过多种形式向全校学生进行航天基础知识的普及,包括了解卫星的种类、发射上天所要克服的难关、认识了卫星的各个系统、设计测试程序并执行,组装八木天线等。项目推进阶段,学校通过卫星融创班级组建小小航天讲解员宣传讲师团,讲述航天史、校园科技月“太空少年救援队——寻找来自星星的你”“童眼看卫星”航天主题特色课程、小卫星命名征集等活动,营造浓厚的航天氛围,引发了全校学生对小卫星项目的广泛关注。
2020年1月17日,“田园一号”微纳卫星研制正式启动。卫星研制阶段,学校建立了自己的卫星信号地面接收站、“田园一号”卫星指挥中心。围绕“田园一号”的任务规划,卫星研制核心小组成员分成了不同的项目组往来于理工大学和学校研究室之间,开展深度实践。
发布会上,廖文和正式宣布,该小卫星将于今年10月在太原卫星发射中心搭载长二丁遥53运载火箭发射升空,在太空中将进行空间环境探测及国产元器件的在轨验证。卫星在轨期间,南理工实小的学生将利用学校的地面站接收卫星信号,实现对“田园一号”的长期管理监测。
核心小组30多人,分工明确有模有样
小学生们这样研制“小卫星”
小学生牵手大学专家教授研制卫星,不是一般的高大上。研发卫星这么高科技的项目,小学生在里面能做些什么?他们能胜任吗?对他们来说,这样的研发是不是太深奥了些?
南理工实小校长李子贵坦陈,这也是项目之初他们考虑的问题。2011年,学校由原来的长江路小学分校正式更名为南京理工大学实验小学,之后在科技、德育等多方面和理工大都有紧密合作,2020年南京理工大学基础教育联盟成立,作为联盟成员校之一,更多高校的资源进入学校,成为孩子们发展的助推剂。
“‘小卫星’研制项目就是在这个背景下引入了学校。”李子贵说,航天梦是强国梦的重要组成部分,航天创新人才的培养要从青少年开始,“学校背靠南理工这么好的资源,一定不能错过。”
兴趣是最好的老师,要让孩子们参与到这个项目中,不能一蹴而就,首先就是激发孩子们对航天知识的兴趣。该校首先建立了卫星融创班级,组建小学生卫星研制核心小组,小组成员有30多人。
在项目刚启动阶段,学校没有急着让孩子们直接参与卫星的设计研究,而是让孩子们在南京理工大学微纳卫星研究中心老师们的引领下,参观高校实验室,了解各种航天基础知识,认识卫星的各个系统,并通过各种航天课程,带领孩子们对小卫星进行拆解,观察其内部结构,了解电源电路设计等。在此过程中,学校还开展了卫星命名征集活动,四(1)班的张栩铭同学命名的“田园一号”最终高票当选。
到2020年1月,“小卫星”研制正式开始。学校将卫星研制核心组的成员们分成结构组、动力组、电源组、通信组等多个小组,在专家们的带领下,开始探索研究。
五(6)班学生陈奕龙是结构组的成员之一。“你看,中间的这个是星体,星体外面的大框架都是我们小组设计研究的。”陈奕龙指着小卫星模型说,“在太空中温度低,气压也低,框架能对星体起到很好的保护作用,因此设计时是否科学合理非常重要。”陈奕龙说,“原来我对航天知识一无所知,参与这个项目后,一步步跟着老师学,现在可以说是半个小专家了。想到我们参与研制的‘田园一号’小卫星可以发射升空,我就觉得特别骄傲。”
同样来自五年级的梁函睿是动力组的成员。他说:“我原来以为小卫星的发射就是简单的用火箭推进器,其实这里面学问可大了,比如燃油的成分都是要按照方程式精确计算的,来不得半点马虎。”
“田园一号”立方星副总师、南京理工大学微纳卫星中心副主任张翔说,田园一号卫星的研制分成两个阶段,初样研制阶段和正样研制阶段。2020年1月—4月为载荷确定和方案阶段,2020年4月—2021年4月,是初样研制阶段,2021年4月—10月,是正样研制阶段。也就是说,本月起田园一号的研制进入正样研制阶段,将一直持续到卫星发射,也就是今年的10月份。
“‘小卫星’承载的是‘大梦想’。”李子贵说,希望孩子们在和大院士、大专家一起研究探索的过程中,从小播下航天梦的种子、播下科技创新的种子。
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