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星報(bào)訊(本報(bào)記者)記者從共青團(tuán)安徽省直屬機(jī)關(guān)工作委員會(huì)獲悉，2017 年度“省直機(jī)關(guān)五四紅旗團(tuán)委”、“省直機(jī)關(guān)五四紅旗團(tuán)支部(總支)”、“省直機(jī)關(guān)青年文明號(hào)”等公布。這其中，星報(bào)傳媒新媒體事業(yè)部喜獲2017 年度“省直機(jī)關(guān)青年文明號(hào)”稱(chēng)號(hào)。
為加強(qiáng)傳統(tǒng)媒體與新興媒體融合，星報(bào)傳媒及時(shí)轉(zhuǎn)型，挖掘新媒體的力量，進(jìn)行融媒體運(yùn)營(yíng)。近年來(lái)，星報(bào)傳媒媒體融合成績(jī)顯著，先后榮獲全國(guó)數(shù)字出版轉(zhuǎn)型示范單位、中國(guó)報(bào)業(yè)融合發(fā)展創(chuàng)新獎(jiǎng)等“國(guó)字號(hào)”榮譽(yù)。2017年，星報(bào)傳媒推出“星立方”融媒體平臺(tái)，覆蓋600萬(wàn)以上人群，打造報(bào)、刊、網(wǎng)、微、視、端“六位一體”融媒體傳播格局，提供全方位、立體化營(yíng)銷(xiāo)解決方案。
據(jù)悉，新媒體事業(yè)部是安徽星報(bào)傳媒有限責(zé)任公司打造的一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和營(yíng)銷(xiāo)的新媒體事業(yè)部，旗下?lián)碛邪不肇?cái)經(jīng)網(wǎng)、市場(chǎng)星報(bào)官方微信、市場(chǎng)星報(bào)官方微博、VR視頻等媒介平臺(tái)，通過(guò)航拍、直播、VR等科技手段的運(yùn)用，創(chuàng)新傳播手段，打通傳播渠道，借助報(bào)社多平臺(tái)，面向市場(chǎng)為客戶(hù)提供影視制作一體化服務(wù)。
目前，事業(yè)部成員19人，35歲以下青年職工14人，占總?cè)藬?shù)的73%，黨員9人，占總?cè)藬?shù)的47%，團(tuán)員6人，占總?cè)藬?shù)的31%。以創(chuàng)建“省直機(jī)關(guān)青年文明號(hào)”為契機(jī)，該事業(yè)部以“一流產(chǎn)品體驗(yàn)、一流管理水平、一流人才隊(duì)伍、一流市場(chǎng)影響”為目標(biāo)，凝聚青年、團(tuán)結(jié)青年、塑造青年，鍛煉出一支思想過(guò)硬、技術(shù)優(yōu)良、作風(fēng)扎實(shí)、團(tuán)結(jié)奮進(jìn)，特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能奉獻(xiàn)的青年集體。
2017年末，掌中安徽手機(jī)客戶(hù)端下載量達(dá)100萬(wàn)，星報(bào)官方微信粉絲量達(dá)50余萬(wàn)，公眾號(hào)綜合影響力長(zhǎng)期排名安徽紙媒前列。自2012年開(kāi)始，市場(chǎng)星報(bào)官方微博連續(xù)六年被評(píng)為安徽十大影響力官方媒體微博。近兩年，星報(bào)新媒體制作的近30余部融媒體作品獲國(guó)家級(jí)、省級(jí)表?yè)P(yáng)和榮譽(yù)，市場(chǎng)星報(bào)獲得“全國(guó)數(shù)字出版轉(zhuǎn)型示范單位”、“中國(guó)報(bào)業(yè)協(xié)會(huì)傳媒‘移動(dòng)優(yōu)先’峰會(huì)媒體融合創(chuàng)新獎(jiǎng)”、“安徽十大影響力媒體微博”，掌中安徽APP、VR視頻項(xiàng)目獲得“安徽省報(bào)協(xié)2017年度媒體融合項(xiàng)目一等獎(jiǎng)”、“中國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與傳媒融合風(fēng)云榜中國(guó)新媒體年度最具價(jià)值品牌”、星報(bào)VR項(xiàng)目獲“安徽?qǐng)?bào)業(yè)協(xié)會(huì)的媒體融合一等獎(jiǎng)”等。這其中，G20杭州峰會(huì)H5作品被國(guó)家網(wǎng)信辦向全國(guó)全網(wǎng)推廣。
今天是太空與您相伴的【第584期】
從蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星以來(lái)的60余年間，全球航天事業(yè)在運(yùn)載火箭、人造地球衛(wèi)星、載人航天、深空探測(cè)等領(lǐng)域取得了非凡成就。在衛(wèi)星的發(fā)展上，伴隨著航天工程降低成本、提高效益的強(qiáng)烈需求和信息技術(shù)的迭代，微小衛(wèi)星迅速崛起。
什么是微小衛(wèi)星？什么是立方星？
我們把重量在1000千克以下的人造衛(wèi)星統(tǒng)稱(chēng)為“微小衛(wèi)星”。它們進(jìn)一步可以細(xì)分為：
“小衛(wèi)星”（small satellite），重100～1000千克；
“微衛(wèi)星”（microsatellite），重10～100千克；
“納衛(wèi)星”（nanosatellite），重1～10千克；
“皮衛(wèi)星”（picosatellite），重0.1～1千克；
“飛衛(wèi)星”（femtosatellite），重<0.1千克。
與過(guò)去動(dòng)輒數(shù)噸的傳統(tǒng)衛(wèi)星相比，微小衛(wèi)星具有體積小、重量輕、研制周期短、研發(fā)成本低、發(fā)射方式靈活等多種優(yōu)勢(shì)。
正是在衛(wèi)星微型化的背景下，美國(guó)斯坦福大學(xué)研制了“繞軌皮衛(wèi)星自動(dòng)發(fā)射器”（OPAL），并于2000年初成功發(fā)射兩顆皮衛(wèi)星。被人們稱(chēng)為“小小精靈”的兩顆皮衛(wèi)星，每顆質(zhì)量小于230克，尺寸僅為10.2cm×7.6cm×2.5cm。
在這個(gè)成功實(shí)踐的鼓舞下，1999年，共同提出“立方星”概念的加州州立工業(yè)大學(xué)Jordi Puig-Suari教授和斯坦福大學(xué)Bob Twiggs教授，開(kāi)始實(shí)際探索比皮衛(wèi)星大一些、能提供更大實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ牧⒎襟w構(gòu)型衛(wèi)星。Twiggs曾回憶說(shuō)，他從零售商店一種“4英寸邊長(zhǎng)的豆寶寶公仔包裝盒”得到了設(shè)計(jì)靈感，于是誕生了一個(gè)基本單元邊長(zhǎng)10厘米、重量?jī)H1公斤的立方星。
立方星適配器／CoSats
自2003年第一批立方星升空以來(lái)，全世界至今已經(jīng)發(fā)射了超過(guò)1000顆立方星。作為低成本進(jìn)入空間的一種優(yōu)質(zhì)選擇，立方星已成為微小衛(wèi)星發(fā)展的主流，開(kāi)啟了一個(gè)新的衛(wèi)星時(shí)代。
“標(biāo)準(zhǔn)化”的優(yōu)勢(shì)
2014年，立方星技術(shù)實(shí)用化獲評(píng)“世界十大科技進(jìn)展”。
標(biāo)準(zhǔn)化，是立方星的基本特征。首先，在衛(wèi)星平臺(tái)框架上，立方星以U（Unit）為基本單位，1U的體積是10cm×10cm×10cm，重量小于1.33kg。在以定制化開(kāi)端的航天器設(shè)計(jì)領(lǐng)域，通用化、模塊化從來(lái)是設(shè)計(jì)師們“多快好省”的理想。這一目標(biāo)在立方星上率先實(shí)現(xiàn)了——標(biāo)準(zhǔn)化的基本平臺(tái)，讓衛(wèi)星成了一種類(lèi)似于樂(lè)高積木的組合體，大大簡(jiǎn)化了立方星的設(shè)計(jì)、測(cè)試、發(fā)射。
美國(guó)加州工業(yè)大學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)1U（左） 和3U（右）立方星
1U、3U、6U的立方星都很常見(jiàn)。中國(guó)發(fā)射過(guò)的最大的立方星，是西北工業(yè)大學(xué)研制的12U立方星“翱翔之星”。12U，意味著這是一顆由12個(gè)基本單位構(gòu)成的衛(wèi)星。那么，立方星的規(guī)模有無(wú)上限？理論上講，立方星可以由無(wú)數(shù)個(gè)Unit構(gòu)成，體積可以無(wú)限大；但是，太大的立方星必將損失其相對(duì)于傳統(tǒng)大衛(wèi)星的成本優(yōu)勢(shì)。
標(biāo)準(zhǔn)化，還體現(xiàn)在其研制模式上。立方星大量使用商用貨架產(chǎn)品（Commercial Off-The-Shelf, COTS），使得研制周期大幅縮短，開(kāi)發(fā)成本大幅降低——與COTS產(chǎn)品相反的是，傳統(tǒng)衛(wèi)星研制要求的宇航級(jí)元器件，價(jià)格極貴，性能由于跟不上商用元器件，更新速度也大幅滯后。“翱翔之星”電源系統(tǒng)使用了常用于筆記本電腦的鋰電池，而另一家中國(guó)立方星企業(yè)天儀研究院的“瀟湘一號(hào)03星”上，相機(jī)載荷干脆是從某電商平臺(tái)購(gòu)得，45元包郵。這在過(guò)去都是不可想象的。
標(biāo)準(zhǔn)化不僅極大提升了立方星研制的效率，使得“衛(wèi)星工廠”的設(shè)想愈發(fā)可實(shí)現(xiàn)，且大大降低了“上天”門(mén)檻，讓更多機(jī)構(gòu)和企業(yè)能夠加入研發(fā)衛(wèi)星、探索應(yīng)用的隊(duì)伍中來(lái)，讓更多國(guó)家實(shí)現(xiàn)了自己的航天夢(mèng)。
國(guó)際空間站釋放立方星／NASA
與傳統(tǒng)大衛(wèi)星相比，立方星的發(fā)射方式也更加靈活多樣。基本的發(fā)射方式包括以下幾種：
第一，火箭搭載。一般搭載在火箭次級(jí)，通過(guò)適配器與火箭連接，發(fā)射入軌后立方星從適配器中彈出。
第二，國(guó)際空間站部署。送入國(guó)際空間站后，立方星通過(guò)機(jī)械臂吊艙釋放。
還有其他不尋常的發(fā)射方式。2014年8月18日，俄羅斯宇航員在國(guó)際空間站執(zhí)行出艙活動(dòng)任務(wù)期間，手動(dòng)釋放了一顆叫做Chasqui-1的1U立方星。
宇航員手動(dòng)釋放立方星／NASA
從教育到商業(yè)
Jordi Puig-Suari和Bob Twiggs兩位教授在1999年提出立方星概念時(shí)，僅僅把它當(dāng)作大學(xué)生開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)驗(yàn)證的載體。我國(guó)的立方星研制，同樣發(fā)端于教育。
2011年，歐盟發(fā)起立方星國(guó)際合作大科學(xué)計(jì)劃——QB50計(jì)劃，目標(biāo)是對(duì)200～380km高度的地球低熱層大氣進(jìn)行多點(diǎn)探測(cè)，并驗(yàn)證航天新技術(shù)以及實(shí)現(xiàn)廣泛的航天工程教育。來(lái)自23個(gè)國(guó)家/地區(qū)的40余所大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)和公司參與了QB50計(jì)劃，先后研制、發(fā)射了30多顆立方星。我國(guó)的西北工業(yè)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、南京理工大學(xué)和國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)等高校也加入了這一計(jì)劃，并成功發(fā)射了自己的立方星。
十多年過(guò)去，立方星的應(yīng)用早已超越教育、學(xué)術(shù)領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用于海洋、大氣環(huán)境、船舶、航天、航空飛行器監(jiān)測(cè)等，以及空間成像、通信、大氣研究、生物學(xué)研究和新技術(shù)試驗(yàn)。大衛(wèi)星的研制成本往往上億元人民幣，而立方星一般在數(shù)百萬(wàn)元。便宜、研制周期短、入軌快的立方星能單星工作，也能組網(wǎng)構(gòu)建星座實(shí)現(xiàn)較高的空間分辨率和時(shí)間分辨率，從而在某些領(lǐng)域部分替代大衛(wèi)星的作用。
更令人矚目的是，立方星的應(yīng)用范圍已經(jīng)不止于地球軌道。2018年5月5日，NASA的“洞察”號(hào)火星探測(cè)器發(fā)射升空，并于半年之后成功著陸火星。整個(gè)任務(wù)中，兩枚叫做MarCO的6U立方星與洞察號(hào)同行，在火星任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)最大的探測(cè)器進(jìn)入、下降和著陸（EDL）階段成功提供了中繼通信支持。兩星由JPL 設(shè)計(jì)制造，電源系統(tǒng)由雙翼太陽(yáng)電池翼和鋰離子蓄電池組成，在地球附近功率為35W，在火星附近功率為17W。衛(wèi)星攜帶的高增益X 頻段天線為平板反射陣，能夠以較低功耗實(shí)現(xiàn)地火之間的信息傳輸。
“洞察號(hào)“火星任務(wù)中的Marco立方星／NASA
Marco是第一組用于火星任務(wù)的立方星。而更多深空探測(cè)立方星即將出發(fā)。它們包括：在繞月飛行中通過(guò)反射太陽(yáng)光來(lái)照亮月球深坑永久陰暗區(qū)的Lunar Flashlight，第一顆飛往地月拉格朗日點(diǎn)的立方星EQUULEUS，攜帶生物體、驗(yàn)證深空輻射環(huán)境對(duì)生物影響的Biosentinel，等等。
天文科學(xué)中的立方星
天文觀測(cè)工具早已從陸基發(fā)展到了天基。基于在大氣層外拍攝不受大氣湍流的擾動(dòng)等優(yōu)勢(shì)，空間望遠(yuǎn)鏡的構(gòu)想從上個(gè)世紀(jì)中期開(kāi)始提出。
作為天文史上最重要的儀器，1990年4月升空的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡已在軌運(yùn)行29年，成功彌補(bǔ)了地面觀測(cè)的不足，大大拓展了人類(lèi)在天文物理領(lǐng)域的認(rèn)知。然而它的代價(jià)也是巨大的：發(fā)射時(shí)間比原計(jì)劃推遲7年，花費(fèi)47億美金，長(zhǎng)度12.2米（相當(dāng)于一輛大校車(chē)），總重量將近11噸，多次由航天飛機(jī)派送宇航員上天對(duì)其部組件進(jìn)行維修……如此龐大的天基觀測(cè)平臺(tái)如果能夠用小衛(wèi)星替代，其效益將是不可估量的。
MIT和JPL共同研制的ASTERIA衛(wèi)星（前身為Exoplanetsat），就是這樣一個(gè)小而美的天文項(xiàng)目。它的主要任務(wù)是驗(yàn)證立方星能否精確測(cè)量天體光度變化——這種變化，是尋找太陽(yáng)系外行星的基本方法之一。ASTERIA只是一顆技術(shù)驗(yàn)證星，但與傳統(tǒng)的大型空間望遠(yuǎn)鏡相比，它很可能創(chuàng)造出一種新的空間望遠(yuǎn)鏡模式，為未來(lái)立方星在天文學(xué)上的應(yīng)用開(kāi)辟出一條“經(jīng)濟(jì)適用型”道路。
工作人員安裝ASTERIA的光學(xué)元件／NASA
另有一顆小小的6U立方星，被期待著用來(lái)回答一個(gè)大大的問(wèn)題：人類(lèi)通過(guò)觀測(cè)宇宙微波背景輻射，得出了宇宙各種成分的含量——大約5% 的普通物質(zhì)、25% 的暗物質(zhì)和 70% 的暗能量。然而，將我們能觀測(cè)到的構(gòu)成恒星、行星、黑洞、氣體和塵埃的物質(zhì)加在一起，只占宇宙總量的一半。宇宙中另一半普通物質(zhì)去哪兒了？一種說(shuō)法是，丟失的物質(zhì)可能在星系之間或星系周?chē)鈺炛械臒釟怏w里。
2018年5月，一顆由美國(guó)藍(lán)峽谷科技公司制造、愛(ài)荷華大學(xué)管理的衛(wèi)星HaloSat發(fā)射升空，兩個(gè)月后從國(guó)際空間站部署入軌。它的任務(wù)是通過(guò)其攜帶的3個(gè)X射線探測(cè)器來(lái)研究環(huán)繞銀河系熱氣體中的X射線，從而幫助科學(xué)家們尋找宇宙中丟失的物質(zhì)。
HaloSat在軌一年觀測(cè)成果
除此之外，還有立方星在尋找水。
我們所在的太陽(yáng)系里，小行星是一類(lèi)數(shù)量巨大、不可忽視的天體。一個(gè)共識(shí)是，小行星富含貴金屬，并且其中大量小行星可能有水。這意味著，這些資源不僅可以為未來(lái)的跨星際生存人類(lèi)提供氧氣和水源，并且可以通過(guò)加工成為航天器的能源。這樣一種超越地球的太空工業(yè)模式，將使得更遠(yuǎn)的深空飛行和人類(lèi)生命的星際拓展成為可能。
盡管目前小行星資源采集的設(shè)想無(wú)法從商業(yè)上形成閉環(huán)，世界上仍然誕生了不少致力于小行星采礦的商業(yè)機(jī)構(gòu)。盡管目前很多項(xiàng)目還停留在概念階段，藍(lán)圖還是非常美好的。
立方星未來(lái)
10年前，因?yàn)槠脚_(tái)較小、載荷能力有限，有人質(zhì)疑：發(fā)射立方星跟往天上打個(gè)鐵疙瘩區(qū)別大嗎？立方星也曾被人們笑稱(chēng)為“玩具”。
而今天，從近地軌道到深空，立方星已皆有所用。作為低成本進(jìn)入空間的一種優(yōu)質(zhì)選擇，是不能忽視的趨勢(shì)，并已經(jīng)在遙感、通信等領(lǐng)域成為微小衛(wèi)星發(fā)展的主流。
目前，我國(guó)的西工大、南京理工、國(guó)防科大、哈工大等高校，上海微小衛(wèi)星工程中心、西安光機(jī)所等機(jī)構(gòu)，以及天儀、微納星空、星眾空間等民營(yíng)企業(yè)都具備了一定的立方星研制能力。由于起步較晚，我國(guó)在立方星的技術(shù)、應(yīng)用上與國(guó)外尚有差距，正在奮力追趕！
來(lái)源 | 中國(guó)國(guó)家天文
編輯 | 牛煜峰
郵箱 | ourspace0424@163.com