作為歐盟QB50計劃首批發(fā)射入軌的28顆衛(wèi)星之一，西北工業(yè)大學(xué)自主研制的“翱翔一號”立方星，于日前（美國當(dāng)?shù)貢r間4月18日11點11分）搭載宇宙神5運載火箭(Atlas5)/天鵝座貨運飛船，在美國佛羅里達州的卡納維拉爾角空軍基地成功發(fā)射升空。

　　這28顆衛(wèi)星隨天鵝座貨運飛船完成與國際空間站的交會對接，通過國際空間站在軌釋放。這顆由西工大自主研制的2U立方星“翱翔一號”衛(wèi)星，將成為首顆通過國際空間站釋放的中國衛(wèi)星。

　　同時，這也是西工大翱翔系列微小衛(wèi)星實現(xiàn)1年內(nèi)連續(xù)3次成功發(fā)射。此次隨QB50計劃發(fā)射的“翱翔一號”衛(wèi)星，是在西工大“研究生創(chuàng)新計劃”的支持下、由航天學(xué)院周軍教授帶領(lǐng)青年教師和研究生研制。

　　該衛(wèi)星上搭載的是離子與中性粒子質(zhì)譜儀，用于開展低熱層大氣成分探測。

　　2011年1月，由世界五大洲23個國家與地區(qū)參與的“QB50計劃”正式啟動。這一計劃由西北工業(yè)大學(xué)與比利時馮·卡門流體力學(xué)研究所、歐洲航天局、德國宇航中心、美國斯坦福大學(xué)、英國薩瑞大學(xué)、英國穆拉德空間實驗室、荷蘭代爾夫特理工大學(xué)等共同發(fā)起。

　　這項被列入歐盟第七框架協(xié)議的旗艦項目，受到歐盟乃至全世界的關(guān)注。目前，該計劃已成為世界上參與國家最多的航天項目。

　　低熱層大氣是指距地面90～360公里的大氣層。QB50計劃目前采用36顆立方星組成星座，由國際空間站釋放部署在距離地面400公里高的軌道上。除此次發(fā)射的28顆立方星，其余8顆立方星將稍后通過運載火箭直接發(fā)射入軌。

　　這些衛(wèi)星用一兩年時間在大氣阻力作用下，從400公里逐漸衰減至90公里，最終進入大氣層燒毀。在此過程中，共同對人類尚未深入涉足的低熱層大氣的中性粒子、帶電離子組成與分布、阻力參數(shù)、大氣溫度、磁場等進行長時間多點在軌測量，并開展衛(wèi)星再入大氣層過程的相關(guān)研究。這是人類首次開展對低熱層大氣的全面探測，具有重要的科學(xué)意義。

　　“世界上第一批立方星發(fā)射于2003年。”團隊負責(zé)人周軍教授告訴記者。

　　以功能區(qū)分，衛(wèi)星分兩部分：一部分是直觀看到的衛(wèi)星，稱為“衛(wèi)星平臺”或“衛(wèi)星總體”；另一部分是裝在衛(wèi)星平臺上，實現(xiàn)不同功能的載荷。普通的衛(wèi)星設(shè)計，均遵循“總體服從載荷”原則，衛(wèi)星的大小、內(nèi)部構(gòu)造等完全取決于載荷，這種情況下，不同功能的衛(wèi)星大小、形狀、構(gòu)造是完全不同的。

　　與之不同，立方星則是國際上廣泛用于大學(xué)開展航天科學(xué)研究與教育的一種微納衛(wèi)星，其設(shè)計理念為“載荷服從總體”。設(shè)計和制造都實行標(biāo)準(zhǔn)化，包括外形設(shè)計、內(nèi)部構(gòu)造以及配件接口、卡槽等均采用國際通用標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的立方星采用1U架構(gòu)，即體積為10cm×10cm×10cm。在此基礎(chǔ)上，可根據(jù)需求進行升級、擴增為“2U” “3U”，甚至更大。

　　由于設(shè)計制造標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，立方星更有利于衛(wèi)星在國際上的流通與合作使用。其發(fā)射與制作成本一般在數(shù)百萬元人民幣以內(nèi)，遠遠低于動輒數(shù)億乃至數(shù)十億元的大衛(wèi)星成本。

　　據(jù)悉，“翱翔一號”內(nèi)部使用的計算機、磁力矩器、飛輪、電源系統(tǒng)等關(guān)鍵部組件均為自主研制。

      在推進QB50計劃實施過程中，西工大在微小衛(wèi)星領(lǐng)域取得了長足發(fā)展：

　　去年4月24日，陜西省首個高校衛(wèi)星測控地面站在西工大建成投入使用；6月25日，西工大自主研制世界首顆12U立方星“翱翔之星”于海南文昌成功發(fā)射；今年1月9日：西工大與航天科工集團聯(lián)合研制的2U立方星“行云試驗一號” 衛(wèi)星于酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。

　　自西工大研制成功世界首顆12U立方星之后，國際上也開始了12U立方星的研制，采用的標(biāo)準(zhǔn)正是西工大標(biāo)準(zhǔn)。

(責(zé)編：趙英梓、林露)