在南科大，有一群人在“造星”

1967年6月17日

我国第一颗氢弹爆炸成功

54年后的今天

神舟十二号载人飞船

在酒泉卫星发射中心成功点火发射

聂海胜、刘伯明和汤洪波三名航天员

将在轨驻留长达3个月时间

（此前神舟飞船执行任务最长时间为30天）

神州十二号载人飞船飞行任务宣传片

逐梦星空

刻下我们的印记

遨游浩瀚

探索未知的宇宙

随着我们的步伐迈得越来越远

我们对空间环境的了解

更加需要空间探测的支撑

在南科大

也有这样一群人

他们脚踏实地 仰望星空

在空间探测技术上不断努力

01

和我们一起来造星吧

南方科技大学地球与空间科学系刘凯军教授、叶生毅教授、杨剑副教授在2020年成立了卫星研制项目组，一个由本科生、研究生和博士后组成的近20人研究团队参与卫星载荷的研制，计划主要用于空间等离子体、行星磁层、空间天气等领域的科学探测。

刘凯军、叶生毅与项目组同学在实验室

“国家深空探测战略的推进对空间探测技术的需求非常迫切，应这一国家需求，我们将通过商业卫星平台技术及发射服务，将地球与空间科学系自研的两个空间探测载荷，送入近地空间，进行两者的在轨测试和数据采集，获取第一手科研数据。”刘凯军介绍。

南科大一号微小卫星项目海报

2020年9月在南科大创园9栋401举办的南科大微小卫星项目介绍会上吸引了来自不同院系、对微小卫星项目抱有浓厚兴趣的研究生与本科生。

19级本科生秦庆福就是介绍会听众中的一位。后来他也成功加入了项目组，成为杨剑所负责的极光观测载荷课题的又一名本科生主力军。“在微小卫星的项目建立之初，地空系举行了一次座谈，向我们讲述了这个属于南科大自己的卫星。当时我与好友一起加入杨剑教授所带领的极光相机的研究，发现美丽的极光背后蕴含的不仅是一种绮丽的自然现象，更隐藏这千百年来地磁场与太阳的莫测变化。”秦庆福在加入项目组后，开始对相机和理论进行多方面的分析与论证，以及无数次的检验与修正。

项目介绍会现场

目前微小卫星已经在国内外高校的科研中得到了广泛应用，成功发射卫星后可以利用其采集目标空间数据，为广大师生的相关科研活动提供有力的数据支持，是一份独一无二的科研资料。

而且在微小卫星项目中，无论是前期的理论模型设计还是后期的硬件设备调试，乃至于卫星升空后的数据采集与处理，都为同学们提供了熟悉科研流程、培养科研思维以及锻炼实践能力的宝贵机会，因而在此基础上诞生的南科大微小卫星项目鼓励各院系学生广泛参与。

18级本科生温黎平虽然大二时选择了化学专业，但也加入了项目组，“虽然因为种种原因最后选了化学专业，但在得知地空系准备做这个微小卫星项目时，因为从小以来对航空航天的向往以及对天文的喜爱，在和杨剑老师沟通过后，还是决定加入微小卫星项目中。在项目进行过程中，也让我对卫星平台还有极光探测的原理有所了解，丰富了我的航天和地球科学知识。”

“南科一号”微小卫星模拟图（网络图片，仅供参考）

今年刚刚大一的钟泽颖同学，也加入了微小卫星项目组，“大一刚入学的时候，机缘巧合看到了小卫星项目组的海报，参加了第一次的小卫星组会。在组会上面，老师们对同学们很热情，特别是居然欢迎大一的小白进组，我十分的开心。以前只能远远看着电视上别人研发卫星，现在加入小卫星项目组圆了我多年以来的卫星梦。在小卫星项目组里，我开始学习使用matlab等软件，学习如何阅读文献，找到解决问题的材料，我在小卫星任务中成长，小卫星让我的大一生活变得更快乐更有意义！”

02

从地面到太空

地空系空间科学方向目前致力于发展空间时变电场的测量技术及基于卫星平台的极光观测技术，用于空间等离子体中的电场测量和极光观测。

其中，空间电磁场观测载荷可以通过天线和探测线圈测量空间等离子体中存在的随时间变化的电磁场，而基于星上相机的极光观测载荷可以即时观测并记录大范围的极光数据，两载荷对研究太阳风-磁层之间的耦合作用及空间天气效应都具有重要的科学意义。上述载荷发展的关键一步是空间环境下的在轨测试。

通俗来讲就是，想要研究太空中的电场变换和极光的分布与变化，需要把天线和相机放在卫星上发射上天进行观测。

从国际空间站上拍摄的极光照片

因此，便有了现在的“南科大一号微小卫星项目”。而在搭乘卫星上太空前，还有大量的测试和研制工作需要在地面的实验室里完成。

在空间电场探测载荷的研制过程中，叶生毅团队采用水箱模拟太空中等离子体的环境。“因为太空中的等离子体实际上是导电的，所以电场天线测试不能在空气中进行，而是需要用到导电的水，来模拟太空中的等离子体环境”。项目组成员贺庆宝介绍道。

在水箱中模拟太空中的等离子体的环境

杨剑的极光相机载荷课题团队主力军是一群大一到大三的本科生。“研究极光这种高空物理现象，可以帮助我们了解太空中的高能带电粒子的分布以及空间天气现象，对于以后保护我们的空间站，保护北斗卫星和通讯卫星等等都具有非常重要的意义。”杨剑介绍道。

杨剑和在暗房里做实验的同学们

“虽然我的专业方向是空间物理，但始终感觉卫星设计一类的词语和我相距甚远。在老师和师兄师姐的指导下，我阅读了许多该领域的文献，逐渐了解了微小卫星的基本构造、搭载设备、以及其发射在空间探测领域的意义，似乎触碰到了未来航天新技术的无限可能。”18级本科生董沁阳认为加入立方星项目组是他本科三年内最特别的一次经历。

03

我们的目标是星辰大海

“神州十二号载人飞船发射的圆满成功，是我国载人飞船又完成了一个里程碑式的飞跃，这标志着中国空间科学将迎来一个大的发展时期”，刘凯军希望有更多的本科生和研究生可以加入项目组，一起服务于国家的空间探测，向着星辰大海不断前行。

贺庆宝在谈及项目参与时说道，“卫星的载荷，是获取科学数据的基础器件。参与到小卫星项目载荷的研究，让我感觉硬件的实际研制工作非常不易， 期间要解决许多出乎意料的问题，为此需要更加脚踏实地的做科研，也对空间科学的研究更加感兴趣”。

“南科一号”微小卫星模拟图（网络图片，仅供参考）

“我通过微小卫星项目，实践了在信号与系统等课程中学习到的知识。虽然困难重重，但想到我们的征途是星辰大海，心中便充满着激情与干劲，我想，这就是太空的魅力所在吧。”秦庆福说道。

“无论是研究生还是本科生，相信大家都能够在项目团队中获益，有朝一日，我们不仅可以拥有一颗刻有自己名字的微小卫星，更能收获一大批共同奋斗过的良师益友。”刘凯军介绍到，我国“十四五”以及更长时期的发展对加快科技创新和培养科技创新人才提出更迫切的要求，参与此次南科一号微小卫星项目将使得学生在本科生阶段就有机会接触到卫星观测载荷指标论证、设计、测试及数据分析处理等全过程，从而也为国家培养具备空间物理、系统工程理念的综合性创新人才奠定基础。

--- 南方科技大学 ---

新媒体中心

来源：南科大地球与空间科学系

策划、采访：元元、杨奂彦、张嘉晖

图：视频中心、地空系

值班编辑：杨奂彦

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