西工大将成为“QB50”项目亚洲区任务控制中心

责任编辑:水瓶离夏
日期:2013-09-30

西工大将成为“QB50”项目亚洲区任务控制中心

 

西工大新闻网9月29日电 (记者 王凡华) “2015 年‘QB50’项目50 颗微纳卫星将由一枚火箭同时完成发射,卫星将在太空组网,这将是目前世界上参与国家和地区最多的微小卫星国际合作项目,也是一次发射卫星最多的项目。更重要的是,这些卫星将主要由来自全球30多个国家和地区的大学生们研制完成。比利时冯卡门流体动力学研究所、美国斯坦福大学和西北工业大学将成为全球3个飞行任务控制中心。”——9月28日, 在北京参加 QB50亚洲区国际研讨会的陕西省微小卫星工程实验室主任、西工大航天学院教授周军介绍说。

当日,来自比利时、荷兰、英国、澳大利亚、新加坡、韩国等国家和地区以及国内7所高校的专家学者和学生们相聚北京,共同商讨QB50项目当前的研制进展和机遇。活动由西北工业大学和中国长城工业集团有限公司共同承办。西工大研究生院、国际合作处有关负责人也出席会议并发言。

2011 年,欧盟面向全球高校和科研机构发出“集结号”:计划发射 50 颗微小卫星,邀请全球高校共同参与 90 到 300 公里大气层探测计划,简称“QB50”。最终,欧盟通过专家评估的方式确定了参与该项目的高校名单,哈尔滨工业大学、西北工业大学、国防科技大学、南京理工大学、北京航空航天大学、浙江大学、上海科技大学等7所大陆高校入选。西北工业大学是亚洲区的项目总协调单位。

QB50 项目是由欧盟出资确定的第七框架协议旗舰项目。由比利时冯卡门流体动力学研究所联合欧空局、西北工业大学、荷兰代尔夫特理工大学、英国萨瑞大学空间中心、瑞士洛桑理工学院空间中心、德国莱布尼兹大气物理学研究所、斯坦福大学等研究机构共同提出。项目采用 50 颗卫星组网,实现对目前人类尚未深入涉足的低热层( 90 到 300 公里)大气的中性粒子、带电离子的组成与分布、阻力参数、大气温度与磁场进行多点在轨测量,同时开展卫星再入大气层过程的相关研究。根据计划,所有50 颗卫星预计将在 2015 年 4 月通过一枚火箭同时完成发射,轨道高度为 350km 。从发射到坠落整个系统的生命周期为大约 3 个月。在完成大气探测这一基本功能的基础上,项目还将开展卫星编队飞行、太阳帆推进、太空垃圾清除、航天器再入返回等多项创新型研究。

“ QB50”卫星上的主要探测设备,是一个 10x10x6cm大小的低热层大气探测科学单元,由欧盟统一研制后提供给卫星研制单位。此外,欧盟出资选择商业火箭发射商,用于将50 颗卫星送入太空轨道。据介绍,西北工业大学研制的卫星命名为翱翔1号,重量2千克,功率只有3W,在太空中绕地球飞行一周需90分钟。

据悉,高空大气密度和成分测量对气象研究、飞行器研究和运行管理均有重要作用, 90 公里以下大气探测一般采用地面雷达、探空气球、探空火箭等进行详细测量, 300 公里以上是传统卫星、空间站的探测区域。90到300公里区域的大气密度和组分对全球长期气候变化有很大影响,但截至目前,尚没有有效的科学手段能对这一区域的大气层进行探测,而这恰恰是微小卫星可以发挥作用的区域。陕西省微小卫星工程实验室就主要负责承担本项目的任务控制中心建设和其中一颗卫星的研制工作,实验室副主任于晓洲说:“大卫星研制周期长,代价大。 QB50 项目中的立方星指是一种低成本微纳卫星。标准的立方星采用的是‘1U’架构,即体积为 10×10×10cm ,在此基础上,立方星可进行升级、增大为‘2U’(20×10×10cm) 和‘3U’(30×10×10cm) 架构的立方星。立方星发射与制作成本一般在数百万元人民币以内,和动辄数亿乃至数十亿元的大卫星相比低的多。”据他介绍,在设计中,各高校没有采用昂贵的航天专用器件,大都是低廉的商用器件,有的国家甚至采用手机主板进行改装。这使得立方星项目成本很低,便宜的立方星只需数十万元,大大降低了卫星开发的门槛,使得卫星开发走入了学校,走进了青年学生当中。

负责项目的周军教授表示 ,西北工业大学目前参与研制的主要为学校研究生微小卫星创新基地的研究生。由于卫星设计研制涉及航空航天、电子通信、电气控制、计算机及软件、机械力学、能源热学等众多学科,通过该项目,将使学生有机会接触到复杂系统设计和工程研制的全过程,从而为国家培养具备系统工程理念的综合性创新人才。

西北工业大学航天学院研究生袁少钦和航空学院研究生刘彦杰,他们从小就都是“航天迷”,“整个项目过程中,我们要完成卫星方案设计、开发、装配以及相关验证试验,相当于参与了一个卫星的完整研制过程。看着自己亲手把一个卫星从想法变成实体,将来还要送到太空,这种感觉很奇妙,我们也特别期待 2015 年的发射。”

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