昨日（23日）,，東高地青少年科技館,，學(xué)生正在分組體驗(yàn)拆裝1:1衛(wèi)星模型，老師在一旁指導(dǎo),。新京報(bào)記者 王嘉寧 攝

新京報(bào)訊 造衛(wèi)星或許不如你想象的那么遙不可及,。今年，由北京31名中學(xué)生參與研制的人造衛(wèi)星——“豐臺(tái)少年二號(hào)”將升上高空,。記者從北京市豐臺(tái)區(qū)了解到,，這是該區(qū)依托其航天資源優(yōu)勢(shì)，開展的特色航天科普教育之一,。目前,，衛(wèi)星已經(jīng)設(shè)計(jì)完畢，樣機(jī)將進(jìn)入到真空環(huán)境測(cè)試等環(huán)節(jié),。

體積為6立方分米,，金色的長(zhǎng)方體外殼，焊接著幾十塊深藍(lán)色的太陽能電池板,，探出一個(gè)黑色的攝像頭，兩根天線則像觸角一樣可以變換方向……昨日,，豐臺(tái)區(qū)開展“中國航天日”主題活動(dòng),，現(xiàn)場(chǎng)，幾位來自豐臺(tái)十二中的中學(xué)生掀起“蓋頭”,，揭開了“豐臺(tái)少年二號(hào)暨少年夢(mèng)想二號(hào)”衛(wèi)星模型的面紗,。

2016年，“豐臺(tái)少年二號(hào)”的“前輩”——“豐臺(tái)少年一號(hào)暨少年夢(mèng)想一號(hào)”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地搭載長(zhǎng)征十一號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射升空,，這也是我國第一顆由中學(xué)生參與研制的科普衛(wèi)星,。與一號(hào)相比，二號(hào)衛(wèi)星體積更大,，功能也有所增加,。

豐臺(tái)區(qū)教委相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，該課題于2017年4月啟動(dòng)，來自豐臺(tái),、海淀,、東城的31名中學(xué)生參與研制，目前已完成了理論學(xué)習(xí),、衛(wèi)星設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)的內(nèi)容,。昨日展示的是根據(jù)前期方案制作的樣機(jī)，之后將對(duì)其進(jìn)行模擬高空環(huán)境的一系列測(cè)試,，檢驗(yàn)其工作效果,，然后組裝真正用于發(fā)射的衛(wèi)星。今年下半年,，該衛(wèi)星將擇機(jī)發(fā)射,。

昨日（23日），北京市東高地青少年科技館,，學(xué)生在練習(xí)拆裝1:1衛(wèi)星模型,。新京報(bào)記者 王嘉寧 攝

制作：專家指導(dǎo)下學(xué)生全程參與設(shè)計(jì)

一顆人造衛(wèi)星，由設(shè)計(jì)到組裝,，都要經(jīng)過一系列復(fù)雜環(huán)節(jié),，這些環(huán)節(jié)全由學(xué)生“一手包辦”嗎？“豐臺(tái)少年二號(hào)”課題的總設(shè)計(jì)者龔萬驄介紹,，人造衛(wèi)星的制作過程學(xué)生會(huì)全程參與,，前期也對(duì)這些年齡不一的孩子進(jìn)行了一系列理論培訓(xùn)，但是在超出其專業(yè)知識(shí)和動(dòng)手能力的范疇,，會(huì)有專業(yè)老師進(jìn)行指導(dǎo),。

據(jù)透露，從衛(wèi)星功能的設(shè)想開始,，學(xué)生們的想法就貫穿其中,，相比“豐臺(tái)少年一號(hào)”，學(xué)生們更希望衛(wèi)星具備更加實(shí)際的功能,，比如可以讓他們直觀地看到外層空間的影像,，因此，“豐臺(tái)少年二號(hào)”新增了遙感功能,。后期的設(shè)計(jì)方案也由他們來選擇,。模型材料出來后，學(xué)生們要進(jìn)行焊接,、組裝,，并對(duì)其進(jìn)行真空環(huán)境等一系列測(cè)試。將來,，人造衛(wèi)星發(fā)射后,，他們也將對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行追蹤,、通過衛(wèi)星開展通信。

不過,，從構(gòu)想階段走向工程階段,，如電路設(shè)計(jì)、自適應(yīng)系統(tǒng),、總體把關(guān)等方面,，需要系統(tǒng)專業(yè)的知識(shí)，遠(yuǎn)超出學(xué)生現(xiàn)有的水平,，這就需要專家進(jìn)行指導(dǎo),。樣機(jī)通過測(cè)試后，要進(jìn)行真機(jī)的焊接與組裝,，屆時(shí)將使用的航天材料的價(jià)格是現(xiàn)有材料的千倍,，極為昂貴，此外其尺寸,、安裝方式也會(huì)有所不同,，需要非常精密的操作手法才能正確組裝焊接，因此也會(huì)由專業(yè)人士親自上手,。不過,，樣機(jī)與真機(jī)具有同樣的設(shè)計(jì)與功能，學(xué)生們會(huì)在樣機(jī)上完成所有操作,。

功能 ：“豐臺(tái)少年二號(hào)”屬科普小衛(wèi)星

人造衛(wèi)星數(shù)量多,、用途廣，往往承載著現(xiàn)實(shí)使命,。龔萬驄介紹,，通信、導(dǎo)航,、遙感,、科學(xué)實(shí)驗(yàn)是人造衛(wèi)星最常見的作用，氣象預(yù)報(bào),、廣播電視就離不開遙感衛(wèi)星與通信衛(wèi)星,。“豐臺(tái)少年二號(hào)”可以實(shí)現(xiàn)通信與遙感功能,，升空之后,，學(xué)生們可以在特定時(shí)間中向它發(fā)射或通過它接受信號(hào),，也可以通過攝像頭拍攝照片,，不過，“豐臺(tái)少年二號(hào)”仍然有別于普通的人造衛(wèi)星,，屬于科普小衛(wèi)星,，主要達(dá)到科普目的,。

“對(duì)功能的要求相對(duì)次要?！彼钩?，“豐臺(tái)少年二號(hào)”是按照立方體衛(wèi)星的標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)和制造，以爭(zhēng)取更好的性價(jià)比,，和耗資上億美元的通信衛(wèi)星,、探索宇宙的哈勃衛(wèi)星等存在區(qū)別。

成本：小衛(wèi)星“身價(jià)”目前已超600萬

眾所周知,，航空航天材料價(jià)格高昂,，一顆能夠承受住太空環(huán)境的人造衛(wèi)星，成本究竟有多高,？

據(jù)了解,，目前，豐臺(tái)區(qū)已為“豐臺(tái)少年二號(hào)”項(xiàng)目?？钔度?40萬,。為了更好地發(fā)揮其通信效果，豐臺(tái)區(qū)還特意新建了4個(gè)地面站,，耗資400萬,，也就是說，目前這顆小衛(wèi)星已經(jīng)“身價(jià)”超過600萬,。

如果按照正常的“市價(jià)”,，成本還遠(yuǎn)不止如此。龔萬驄介紹,，為了模擬真空環(huán)境,，衛(wèi)星要經(jīng)過一系列測(cè)試，比如熱真空實(shí)驗(yàn)中,，衛(wèi)星會(huì)被放入一個(gè)巨大的罐子中,，抽成真空、注入液體氮?dú)?、加熱,，這個(gè)測(cè)試會(huì)耗資幾十萬。同類大小的商業(yè)衛(wèi)星要飛入空中,，需要搭載火箭,，一公斤耗資為3萬-5萬美元，“豐臺(tái)少年二號(hào)”重約8公斤,，這樣換算下來就是24萬-40萬美元,。不過，由于豐臺(tái)區(qū)擁有豐富的航天資源,，后期測(cè)試與發(fā)射的成本將大大降低,。

花幾百萬元讓中學(xué)生發(fā)射一顆不具備太多實(shí)用價(jià)值的衛(wèi)星是否值得,？龔萬驄坦承，制作衛(wèi)星從時(shí)間,、知識(shí),、經(jīng)濟(jì)成本來看，都有很高的門檻,，不是所有的中學(xué)生都能全程參與其中,。不過，他認(rèn)為,，這個(gè)項(xiàng)目的意義在于可以輻射知識(shí)+實(shí)踐的理念,，其他學(xué)校可以結(jié)合實(shí)際情況,，從一部分環(huán)節(jié)來進(jìn)行科普教育,。

“比如衛(wèi)星通信的應(yīng)用，學(xué)?？梢曰ㄒ话賮韷K買天線,、幾百塊買一個(gè)對(duì)講機(jī)，小學(xué)生,、初中生就能通過這些設(shè)備,，接收到幾百公里外太空的真實(shí)信號(hào)，天線的位置,、不同的時(shí)間都會(huì)讓衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度發(fā)生變化,，這是非常有吸引力的?！彼f,，在大城市中，也有不少教育群體有條件來制造衛(wèi)星,，上海,、浙江等省份已經(jīng)表現(xiàn)出興趣，希望借鑒“豐臺(tái)少年二號(hào)”的模式開展科普教育,。

揭秘：人造衛(wèi)星是如何“誕生”的,？

“高大上”的人造衛(wèi)星，究竟是怎么造出來的,？龔萬驄是無線電專業(yè)背景出身,，曾在中科院空間中心工作，也是“豐臺(tái)少年二號(hào)”課題的總設(shè)計(jì)者,，以“豐臺(tái)少年二號(hào)”為例,，他向新京報(bào)記者揭秘了人造衛(wèi)星誕生的全過程。

制造人造衛(wèi)星,，首先從功能入手,，厘清它要完成的任務(wù)，然后再從工程角度對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì),。人造衛(wèi)星的外形結(jié)構(gòu)(稱作“星體”)是需要首先設(shè)計(jì)的部分,；之后，為了讓衛(wèi)星能夠在遠(yuǎn)離地球的地方運(yùn)作,，需要確定其能源體系,，設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)，大部分人造衛(wèi)星都會(huì)通過太陽能電池板給蓄電池充電的方式滿足其能源需求,，要焊接多少電池板,，需要分析衛(wèi)星的工作狀況。

由于太空中與地球表面的環(huán)境不同,，導(dǎo)熱方式也有所變化,，相比地面的空氣對(duì)流，外層空間的導(dǎo)熱主要通過輻射與傳導(dǎo),，而衛(wèi)星上的設(shè)備都有其正常運(yùn)行的溫度區(qū)間,，因此還要考慮其溫控系統(tǒng)。此外,，衛(wèi)星升空后還需要和地面保持聯(lián)系,、履行指令，無線電要測(cè)遙控系統(tǒng)也需要另行設(shè)計(jì),。

最后,，根據(jù)衛(wèi)星所要實(shí)現(xiàn)的不同功能，要搭載相應(yīng)的功能設(shè)備,，如攝像頭,、轉(zhuǎn)發(fā)器等，這些被稱作“有效載荷”,。具備了這些,，一顆完整的衛(wèi)星就形成了。之后,，用航天材料將其組裝起來,，通過一系列測(cè)試檢驗(yàn)其工作狀態(tài)，一切就緒后,，人造衛(wèi)星就會(huì)“坐上”火箭,，被送往外層空間。