“希望一號(hào)’起飛啦！”“再見，小衛(wèi)星！”昨天上午，在太原衛(wèi)星發(fā)射中心，隨著我國首顆科普公益小衛(wèi)星“希望一號(hào)”成功點(diǎn)火升空，數(shù)百名在發(fā)射場(chǎng)山梁上守候多時(shí)的小觀眾頓時(shí)歡呼雀躍起來。與以往發(fā)射的衛(wèi)星不同，這是一顆專門為我國青少年科技愛好者發(fā)射的小衛(wèi)星。
作為我國第一顆科普公益衛(wèi)星，“希望一號(hào)”由中國科協(xié)和中國航天科技集團(tuán)公司發(fā)起，從設(shè)計(jì)到研制成功歷時(shí)9個(gè)月，共投資3000萬元，專為青少年量身設(shè)計(jì)。
小衛(wèi)星的名字原本叫“希望號(hào)”奧運(yùn)星，但由于發(fā)射時(shí)間從原定的奧運(yùn)會(huì)之前推遲到了奧運(yùn)會(huì)以后，所以才更名為現(xiàn)在的“希望一號(hào)”。據(jù)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師張曉敏介紹，“希望一號(hào)”只有60千克重，采用八邊形立柱框架結(jié)構(gòu)。
“我們希望借小衛(wèi)星，在太空上給孩子們搭建一個(gè)科技實(shí)驗(yàn)的‘操作臺(tái)’，激發(fā)他們對(duì)航天科技的興趣及創(chuàng)造力。”中國宇航學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)楊俊華在接受記者采訪時(shí)表示，小衛(wèi)星搭載實(shí)驗(yàn)裝置“天圓地方”的設(shè)計(jì)者劉重華就是一名北京小學(xué)生，她的實(shí)驗(yàn)方案簡(jiǎn)單易行，很容易觀察到明顯的效果。
“希望一號(hào)”運(yùn)行在高度為1200公里的太陽同步軌道，繞地球南北極飛行一圈需要109分鐘。“‘希望一號(hào)’每天大約有6次到8次經(jīng)過北京上空。”張曉敏表示，時(shí)間一般都在上午的9時(shí)30分到12時(shí)30分之間，或是晚上9時(shí)30分至零時(shí)30分之間，這期間北京地區(qū)都可以接收到小衛(wèi)星發(fā)射的無線電信號(hào)。“這個(gè)時(shí)段正好，孩子放學(xué)回家以后，還可以通過小衛(wèi)星進(jìn)行一些科學(xué)小實(shí)驗(yàn)。”
據(jù)航天專家介紹，小衛(wèi)星包括能源艙、電子艙以及載荷艙三個(gè)主要部分，裝載“天圓地方”五色土實(shí)驗(yàn)設(shè)備、輕型寬視場(chǎng)彩色相機(jī)、無線電通信轉(zhuǎn)發(fā)器及測(cè)光儀等儀器。“衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命為一年，但據(jù)我們的預(yù)測(cè)，應(yīng)該可以使用兩年以上，如果電源等部件不出現(xiàn)問題的話，壽命還會(huì)更長(zhǎng)。”
“希望一號(hào)”小衛(wèi)星升空運(yùn)行后，為促進(jìn)香港、澳門、臺(tái)灣和內(nèi)地青少年之間的交流，全國青少年航天科技體驗(yàn)活動(dòng)組委會(huì)計(jì)劃于明年正月十五，組織“兩岸四地”青少年代表利用業(yè)余無線電通信設(shè)備，完成“希望一號(hào)”衛(wèi)星首次“兩岸四地”通聯(lián)。為開展“希望一號(hào)”小衛(wèi)星青少年業(yè)余無線電通信活動(dòng)，全國青少年航天科技體驗(yàn)活動(dòng)組委會(huì)還計(jì)劃在包括港澳臺(tái)地區(qū)的全國范圍內(nèi)的中小學(xué)校和青少年科技教育活動(dòng)機(jī)構(gòu)中，建立“希望一號(hào)”衛(wèi)星青少年業(yè)余無線電通信活動(dòng)基地，主要用于開展青少年業(yè)余無線電通信競(jìng)賽、應(yīng)急通信演習(xí)競(jìng)賽及相關(guān)科普活動(dòng)。
楊俊華透露，組委會(huì)還會(huì)將“希望一號(hào)”小衛(wèi)星拍攝到的山川、海洋、陸地、星空等照片拆分成塊，公布在活動(dòng)網(wǎng)站，請(qǐng)同學(xué)們將這些圖塊拼成完整照片，并根據(jù)照片，判讀地理位置和星座。
希望一號(hào)衛(wèi)星搭載了青少年科學(xué)實(shí)驗(yàn)方案——“天圓地方”實(shí)驗(yàn)設(shè)備，通過對(duì)直徑2毫米的五種顏色顆粒在軌狀態(tài)進(jìn)行拍照，觀察在微重力條件下五色顆粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)的五種顏色顆粒按照北京中山公園社稷壇布局（中黃、東青、南紅、西白和北黑）放置在一個(gè)正方形透明盒內(nèi)，顆粒直徑2毫米左右，碼放一層。起飛前每個(gè)顆粒位置固定，用一塊帶有小凹坑的有機(jī)玻璃“壓緊”進(jìn)行限位，以便防止在火箭發(fā)射過程中的劇烈震動(dòng)使顆粒提前混合；衛(wèi)星入軌后，根據(jù)指令使“五色土”盒鎖緊機(jī)構(gòu)解鎖，小凹坑壓板向后平移，使盒內(nèi)空間高度增加到5毫米，顆粒在“五色土”盒內(nèi)處于自由懸浮狀態(tài)。
“希望一號(hào)”小衛(wèi)星攜帶一臺(tái)輕型寬視場(chǎng)彩色CMOS相機(jī)，相機(jī)質(zhì)量為0.36千克，140度的寬視場(chǎng)角使衛(wèi)星能夠在1200千米軌道高度對(duì)地球全景(球冠)成像，星下分辨率為1.4公里。輕型寬視場(chǎng)彩色CMOS相機(jī)與測(cè)光儀配合工作，在軌通過測(cè)光儀測(cè)量太陽光照條件，在光照條件允許情況下，CMOS相機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)地球和太空目標(biāo)的彩色成像。其所拍攝的照片數(shù)據(jù)將傳輸給衛(wèi)星地面測(cè)控站，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后，可獲得大陸、海洋、山川、臺(tái)風(fēng)、變化的云層、星空和以太空為背景的地球邊緣的照片。
“希望一號(hào)”衛(wèi)星的無線電空間電臺(tái)由無線電通信轉(zhuǎn)發(fā)器、UHF天線和VHF天線共同構(gòu)成，向地面發(fā)送帶有遙測(cè)參數(shù)的信標(biāo)，地面業(yè)余無線電臺(tái)可通過衛(wèi)星進(jìn)行莫爾斯電碼、簡(jiǎn)易的話音和數(shù)據(jù)通信等試驗(yàn)，并為中國和全球的業(yè)余無線電愛好者提供信標(biāo)、語言和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等空間通信試驗(yàn)服務(wù)。