
静安这群学生想搞大事情 !2年后要制造并联合发射一颗属于自己的卫星—上海第一星!
静安区青少年活动中心,有一批学生决定在两年后制造并联合发射一颗属于自己的卫星——上海第一星!
这20位同学来自静安区的不同学校,其中有刚刚加入“静安梦想星”的新学员,也有已经学习了八年的“老”无线电社团成员,其中一位便是就读于上海食品科技学校专业二年级的学生胡仲奕,“小学三年级时,我对于科技方面的知识很感兴趣。所以来到活动中心时,一眼就相中了‘无线电’社团。”
八年的时间,这个懵懂的孩子被老师们培养成为如今卫星项目的骨干成员。
据悉,这颗卫星将起名“静安梦想星” ,寓意小小学子也将实现科学梦想。
这颗卫星的功能将是通信、遥测、拍摄等,具体功能,孩子们还在设计之中,预计使用寿命为3年以上。
“我以前感觉卫星对于我们远不可及,”胡仲奕说,“但这次我们能拥有一颗属于我们自己的卫星,可以真正操控的卫星,这个机会太珍贵,我现在能做的就是不断学习,打好基础。”
“卫星入轨后,我们就可以通过地面基站看到卫星飞过上海的天空,”胡仲奕同学说道,“那时候电脑可以帮助预测卫星飞行轨道,而接收与测控,天线系统仰角、方位角等等需要我们拥有手动操控发指令的能力,因此在接下来的两年里,我们要和老师一起为发射的那一天做足准备!”
胡仲奕已经学到了不少专业小本领:“比如我们经常练习的‘听超呼号’就是基础技能中的要领。”胡仲奕解释道,“‘听超呼号’就是在卫星通联基本功之一,这其中涉及到‘字母解释法’的掌握,比如卫星通信在传送‘ABCD’声音信号,会将‘A’读作Alpha,这项技术在无线电通信中广泛使用。”
另一位骨干成员许峻豪现在是格致中学的学生,从小学就参加了这个社团,他也同样很出色,今年两月的时候他进行了一项对‘卫星通信中的多普勒效应’的课题研究,虽然正好遇上了疫情,但他通过反复实验研究,仅用家中用最基本设备完成了这个创新课题。
这群孩子学习的专业深度因人而异,老师们在设计课程时,对课程难度也有调整,学习是阶梯性的过程,团队中有可以做专业课题的学生,也有刚刚入门的新手。老师们在实践分组时,会根据同学的水力划分A、B、C三组,分配不同的学习任务:例如卫星的遥测与控制、功能模块原理探究等等。
9月,他们完成了卫星地面基站的建设,虽然疫情让他们的计划生生推后了数月,但在宇航八院的专家、静安青少年活动中心老师们的共同努力之下,这群小“马斯克”们终于完成了卫星地面站的建设。
同学们纷纷拍手,互相鼓励,静安区青少年活动中心卫星项目带队老师冯景华说,“只用了一年半的时间,同学们就完成了地面遥测基站的建设,很了不起。但接下来的两年,才是‘静安梦想星’能不能成功的关键。”
2019年5月,区青少年科技节上,市科艺中心、航天八院、区教育局共同宣布“静安梦想星”的三年计划正式启动。
为了让一颗完全由学生自主研发、设计的科学实验卫星成功升空,活动中心从最早就制定了三步走的计划:“建立梦想站,培养梦想人,发射梦想星”。
“建立梦想站就是成立一个地面卫星测控站。”冯景华解释说,卫星遥测站就相当于一个望远镜和遥控器,当卫星飞在天空中之时,需要通过望远镜观测,了解其运行的状态,随后就可以使用遥控器让卫星进行工作,如拍照,通信或是开展空间科学实验。
“我们的‘立方星’会有一套无线通信与遥测设备,并将拥有一台照相机和微型空间实验室,可以给地球照相,也可观测实验效果。”冯景华说,想要完成这一系列动作,就需要给卫星“发号施令”,这就是遥控。
地面基站完成,理论上下一步就可以开始设计卫星了。冯景华说,设计卫星之时,我们得同步培养一批有志于航天科技的学生——“今后的’梦想星‘项目,肯定是要让学生们自主设计卫星的功能模块与空间实验器,绝不可能完全由老师代劳。”
冯景华计划,他们将会用未来两年的时间完成“梦想人”培养任务,最后一步是“发射梦想星”,等待发射窗口,“我们的卫星会和其它卫星一同发射。”
冯景华介绍,一旦梦想星成功发射入轨,它将成为全国乃至国际青少年科学实验平台,一般的日常遥测与控制,开展科学实验都需要学生们自己完成。
冯景华希望,学生能够深入参与到项目之中,培养出基本能力,这颗卫星起名‘静安梦想星’,是希望静安的学子能乐于科学探索,执着科学梦想,能成为未来的科技明星。
冯景华坦言,自己与中心老师在教材编写上,确实遇到了一些难题,“首先,卫星设计的专业资料不能直接拿给中小学的学生们阅读学习,需要经过我们的消化与再设计,才能符合他们的学力。
冯景华以刚刚建成的地面站遥测系统举例,遥测系统的形成需要硬软件设备的共同支持。老师首先需要弄清这套硬软件设备的构成,和专家们一起参与讨论系统的设计和构架,然后根据学生实际设计课程。“因为学生不可能,也不需要从头学到尾,”冯景华说,“他们在专业理论方面只用掌握关键的原理和操作要领就足够。”
由于团队中成员水平有参差,冯景华在设计适合他们的卫星课程时,将个性化实施并将侧重放在了实践之上,也可以借此课程平台让学生完成一些空间无线电通信实验以及创新课题等学习研究。
在2020年9月15日的国际工业博览会静安区青少年科创教育展台上,上海教委王平主任指导并高度评价了该项目,希望“静安梦想星”能努力成为“上海青少年的第一星”。
“尽管未来两年我们将会遇到很多困难,如各种技术难题等。但梦在路上,在上海航天八院等的鼎力支持下。我相信,我们一定能克服难关。” 冯景华说道。