乘大巴跨越3000公里，他们开启众筹卫星新范式

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2022年5月，中国科学院微小卫星创新研究院（以下简称“卫星创新院”）空间新技术试验卫星研制团队的17名队员从大巴车上下来，经历了连续46小时的颠簸后，每个人的腿都肿得不像自己的。

但大家没时间休息，马上开始了在酒泉的工作，为“创新X”系列科学试验卫星的首发星——空间新技术试验卫星发射做准备。2022年7月27日，卫星搭载“力箭一号”顺利进入太空。

如今距离发射已过去一年半，这颗外形酷似蜻蜓的卫星，仍在不断工作，持续产出科学数据，团队的骨干们已忙碌于新的任务。回忆起研制这颗卫星时的点滴，大家印象最深的，是齐心攻关的昂扬状态。

今年初，得知被评选为2023年中国科学院年度团队，他们表示，这不仅仅属于空间新技术试验卫星研制团队，更是属于这个项目中的所有单位。大家仍在努力，希望通过进一步降低平台和发射成本，让科学家有更多申请太空实验的机会，促进我国基础研究的发展。

中国科学院微小卫星创新研究院空间新技术试验卫星研制团队。本文图片提供：中国科学院微小卫星创新研究院

“新”卫星和“新”团队

2021年初，中国科学院“力箭一号”运载火箭首飞工程立项，基于“共担风险、科学优先”的原则，空间新技术试验卫星获得了一个搭载上天的机会。

卫星创新院科学卫星总体研究所所长、工程副总师张永合介绍，“创新X”意味着创新交叉、创新无极限，从项目遴选、构型设计到人员配置，创新体现在每一个环节。

这是一种全新的“众筹”模式，由各参与方自主投入，多个不同类型的载荷“凑”在一颗卫星上进入太空，以获得太空科学实验和技术验证的机会。

空间新技术试验卫星很快立项，在中国科学院的支持下，收到了上百份申请，经过认真筛选，确定将有19套载荷搭载这颗卫星。“我们遴选的新载荷、新技术产品，大部分都是在航天领域就差‘临门一脚’的基础研究和新技术。”

团队随之组建，由卫星创新院研究员张晓峰担任总师，骨干力量多是“85后”“90后”，人数最多的时候，也不到20人，其中有一半成员是第一次独立承担项目。

为了确保项目顺利推进，团队采用“双责任制”，每个分系统由一位有经验的“师父”担任主任设计师，负责技术和质量的把关，再由年轻的“徒弟”主导方案设计和项目的推进。

刘瑞和李天童是非常有代表性的一个组合，两人同属于结构分系统，分别担任主任设计师和主管设计师。刘瑞将这项工作形容为“命题作文”，面临的最大挑战是如何将所有载荷都摆放在1立方米的空间上。

两人在一个月的时间里，反复尝试、调整，设计了上百个放置载荷的版本，其中有一台全铝自由曲面相机，始终找不到合适的位置。有一天他们突发奇想，把相机通过支架挂在了卫星的侧面，发现能够很好地解决散热面的问题，同时把珍贵的顶部资源释放了出来。

就是在这样的不断尝试和灵感加持下，项目稳步推进，团队中的年轻人也和这颗“新”星一起，快速成长。

受当时疫情影响，很多载荷单位无法现场开展试验工作，总体主任设计师毕幸子和两位队员一起，完成了几乎所有载荷的测试；合作团队进不了现场，基于装配说明书和远程指导，李天童完成了帆板的安装；被封控在家，热控主任设计师刘鎏随时在线，保障对包括这颗卫星在内的多个任务的远程测试……项目结束时，团队里的“90”后们，都已成长为可以独当一面的多面手。

把五年压缩到一年半

空间新技术试验卫星的重量为620公斤，对于这种体量的卫星，一般需要3~5年的研制时间。然而，“力箭一号”原计划于2021年年底发射，意味着从项目立项到发射，团队只有不到一年时间——最后变为一年半。

这也是一个由卫星创新院自筹经费的项目，时间紧、任务重、经费紧张、人员有限，是摆在团队面前的现实状况。

为了节省时间以及降低成本，张永合一开始就定下了“一步正样”的计划，即从设计、生产测试、试验，再到最后飞上太空的，都是同一个卫星。此外，团队进行了很多大胆的尝试：把原来型号剩下的鉴定件进行评估后再利用、复制已有的设计方案和接口、借用其他团队的星载计算机做提前的测试和准备……

除了团队本身，还需要协调所有载荷单位的进度。每一个载荷对应着至少一家单位，而其中很多都是航天领域的“新兵”。

卫星研制团队同载荷单位保持密切沟通，提前制定了相关的规范、格式约定和验证要求，并分发给他们，同时进行了多次线上辅导，帮助解决相关工程问题。

与此同时，载荷的数量也在反复变动，一度从19个增加到22个，最后有16个跟随卫星进入太空——一方面，有新的载荷想要加入，另一方面，有载荷因为进度跟不上而不得不中途退出。

为此，团队针对性地对卫星进行了设计：提供丰富的接口，能够满足不同载荷的机械接口、电接口及观测需求；设置完善的故障隔离，确保个别载荷的故障不会影响整体。

在这些创新方法的加持下，卫星按时交付完成。张永合表示：“我们创造了很多方法，按照航天的方式去制定计划流程，每一步都很清楚。”

乘坐大巴车跨越3000公里

2022年1月31日，春节前的最后一天，团队顺利完成了热实验的最后一个测试，成员们得以在春节期间稍事休息。

4月底，卫星具备出厂条件，将卫星顺利运往酒泉则是新的问题——在上海疫情防控的特殊背景下，卫星的发射试验队员进入基地需提前完成14天的隔离。为保障卫星运到发射场后有人接应，团队决定采取人星分离、三线保障的措施，将人员分为“接卫星”“送卫星”“运卫星”三批，通过公路前往酒泉。

最终，历时74小时、经过17次检查、跨越3000公里，卫星终于从上海顺利运输至酒泉卫星发射中心，顺利完成卸车工作，并转运至厂房。而由张晓峰带队的17名队员，一同乘坐大巴车前往，一路在车上吃住，颠簸46个小时后抵达酒泉。

“一开始的通知是中途不能停车，特地提醒大家备上纸尿裤。我还担心会有队员不愿意去，结果点到的所有人都是立马答应了。”张晓峰告诉《中国科学报》。

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中国科学院微小卫星创新研究院空间新技术试验卫星研制团队。

在发射场，团队创下了另一个记录——停留时间最长、留下人数最少。火箭原本预计5月发射，后来推迟到7月底，团队在酒泉停留了3个月时间。发射场的人来来走走，最后只剩下7个人，分别负责4个不同的阵地，毕幸子更是单独负责一个阵地的观测。

一级点火、二级点火、三级点火、卫星释放、帆板展开……7个人紧绷的神经终于松下，卫星的任务正式开启。

而团队没有时间庆祝，做卫星飞控、去为另一颗卫星的发射做准备……大家随即奔赴各自的下一个任务。

担当比能力更重要

空间新技术试验卫星发射以来，“全球首张宽视场X射线聚焦成像天图”“我国首幅太阳过渡区图像”“国际迄今最亮伽马暴”“国产量子磁力仪首次全球磁场勘测”……好消息不断传出，目前已完成44项空间新技术的在轨验证，部分技术产品已实现推广应用。卫星为这些新发现做了很好的技术支撑。

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空间新技术试验卫星发射任务取得成功。

但当问起印象深刻的事情，张晓峰首先想到的，是最后一次装星时，把一个电缆装短了。此时卫星即将出厂，已经来不及拆星重装。最终临时决定加做一个电缆，做一个转接。

当晚，张晓峰立马把所有的设计师召集起来，让每个人思考还有没有遗漏的地方。“我当时说，这个卫星虽然是自筹的项目，但它同样承载了非常多科学家的期许，我们也要把它当成国家的大任务去看待。”

团队中的每个人也都是这么想的，十分珍惜这次机会，也在期待这颗“新”星开创的模式，成为一种科学研究新范式。

顺利发射一周年时，张永合与“力箭一号”运载火箭总设计师杨毅强共同发布了“创新X”科学航班计划。该计划将面向全球征集有在轨验证需求的新载荷、新产品，利用“力箭”的发射机会，每年搭载4颗50公斤级科学微纳星、2颗100公斤级科学微小卫星、1颗600公斤级科学试验卫星。

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创新X首发星在轨试验总结会。

航班的第二颗星，CATCH（Chasing All Transients Constellation Hunters）科学微小卫星将于今年6月发射，不足50公斤的卫星搭载了4个载荷，即将开展新一轮太空试验。