中學生研制衛星上天 可跟蹤拍攝霧霾臺風等

　　周五上午不到11時，北京市八一學校高二(1)班的蔣以恒來到學校剛剛改建完的一間教室里，這里已經聚集了十幾名學生，他們正圍在電腦前緊盯著屏幕。

　　“這里是我們的地面站。”蔣以恒說。學生們盯著的圖像叫“瀑布圖”，每天上午和晚上的11點左右都是他們能接收“八一·少年行”衛星信號的時間段。蔣以恒他們就是來等待接收當天的衛星信號的。

　　這一天，他們準備完成校歌的下載并進行播放。

　　載荷、對地傳輸、衛星、發射……對于很多人來說，這些詞語代表的是尖端科技、代表的是航天和太空，似乎與普通人的生活離得很遠，與十幾歲的少年更是不沾邊。

　　但是，就在去年，八一學校的30余名中學生，在航天專家的指導下，全程參與研制了一顆低軌道科普衛星，主導完成了衛星4項載荷的設計，并且在去年12月28日成功地將這顆名為“八一·少年行”的衛星發射到了太空。

　　這顆屬于孩子們的衛星，將完成對地拍攝、無線電通信、對地傳輸音頻和文件以及快速離軌試驗，比如可以跟蹤拍攝霧霾、臺風等天氣現象，支持全球無線電愛好者開展通聯活動等。此外，《東方紅》、北京市八一學校校歌等音頻文件也隨這顆衛星一同升空，地面將接收解碼后播放。

　　衛星上天了，孩子們的生活又回到學習、考試、補習這條軌道上來。

　　但是整整一個學期為衛星忙碌的日子，讓每一個參與其中的孩子都或多或少地發生了改變。

　　航天其實也不難！中學生也可hold住

　　“我最大的夢想就是當一名科學家。”高一(8)班的任健達說，他最喜歡研究機器人，喜歡漫威電影中的發明家“鋼鐵俠”。

　　幾乎每一個孩子從小都有一個當科學家的夢想，幾乎每個孩子也都有過飛上天去的夢想。

　　不過，在孩子們的概念中，科學和科學家都是很遙遠的事，“我覺得科學是很神秘的東西，在我的印象中科學家的樣子就是：一個穿著白大褂的老人手里搖晃著一個做實驗用的瓶子。”蔣以恒說。航天更是高不可攀。

　　不過，這一次，孩子們突然覺得科學、航天原來離他們不遠。

　　去年四五月，學校發出了科普衛星研制團隊成員的招募，同學們報名異常踴躍。很快一個小小的團隊組成了。

　　緊接著孩子們在暑假中迎來了第一期的培訓。

　　“來給我們講課的都是航天三院、五院的專家和元老。”八一學校國際部高二的徐依菲同學說，跟航天相關的各個系統專家都來給他們講課，據了解，給孩子們上課的是來自中國航天科技集團公司、中國科學院、南京理工大學等單位的專家。

　　“我第一次知道還有那么多種衛星。”徐依菲說，雖然平時很少接觸到這些內容，但是孩子們覺得這些知識其實并不是完全沒有見過，似乎是把知識進行了新的組合，“有點兒像科普”。

　　通過一個星期的集中授課之后，孩子們開始自己動手制作。兩個星期后孩子們做出了一顆模擬星。

　　“最初的時候，孩子們真的覺得航天不難。”八一學校科技信息中心主任李銳說。

　　也許這正是此項目設計的初衷：讓更多孩子因為純粹的喜歡而去接觸科學。

　　“小時候就覺得衛星導彈能飛上天很厲害，航天人都是英雄般的存在。正好學校有這個項目就參加了。”任健達說。

　　不少孩子說，自己就是因為好奇、好玩，才“撞”上了這個項目。

　　“這些孩子不是我們選拔出來的，而是自愿報名來的。有些孩子來了以后覺得不像自己想象的那么有趣，就退出了，也有的孩子因為好奇而加入。”李銳說。

　　有專家就曾指出，很多科學研究最初都源自這種好奇和好玩。只有當孩子們覺得科學不是高高在上的時候，才會敢于去嘗試，才會有越來越多的孩子愛上科學。

　　航天真的好難！“不能出絲毫差錯”

　　不過，當孩子們深入參與研究的時候，他們才真正知道航天真的不僅是好玩而已。

　　11月，孩子們迎來了二期培訓。

　　培訓是在南京理工大學進行的。

　　一期的時候，學生們每個人會獨立負責一個系統，到了二期培訓的時候，所有的學生被分成了6個組，每個組負責一個系統，比如：結構熱控設計組、計算機設計與編程組、軌道姿態組，等等。

　　這回的培訓就更加專業了，知識也深奧了很多。

　　“剛開始時，南京理工大學老師講的東西我們都聽不懂，大家都很崩潰。”很多孩子跟徐依菲有類似的感受。

　　雖有專業老師的指導，但關于衛星研制的知識和操作深奧復雜，不少知識是大學階段才會講授的內容，而這些沒有專業基礎的中學生完全是從零開始學起。

　　“我們組的學習內容非常理論化、抽象化，非常不好理解。很多同學都是第一次接觸計算機編程，第一次接觸STK這種專業軟件。”高二(1)班的李潞蕓說。

　　李潞蕓參加的是軌道姿態組。

　　對于這些孩子，知識難度的增強應該是他們能想象到的困難，而擺在他們面前的真正困難其實是：任務繁雜但是不能出現任何一個小的紕漏。

　　動手能力一向很強的任健達加入的是結構與熱控組，要參與衛星的裝配。衛星的裝配每個環節的要求都很嚴格，一環緊扣一環，操作過程中是絕不允許“手抖”的。

　　這些從小玩樂高、機器人長大的孩子，突然感到了組裝衛星這項工作的不輕松，“僅螺絲釘就有很多類型，每個螺絲釘都必須安裝準確，平衡度測試也不能出任何差錯。”任健達說。

　　“有個瞬間我腦海中閃過了后悔來南京的念頭。”跟李潞蕓同組的高二(2)班劉黎明說，“面前總是一堆密密麻麻的數據，而且任何一個數據都是不能出錯的。”

　　“孩子們參加了一輪輪評審會，給了他們很大的啟發。”李銳老師說。

　　“研討會磋商至深夜，只是為了一項發生幾率非常小的故障的后備措施。”學生朱迅說。在一輪輪的評審中，專家們不停地討論各種方案可能出現的情況，每一種情況將會帶來怎樣的結果。孩子們漸漸理解了航天的工作方式，明白了發射中哪怕出現一點點的偏差也會造成無法估量的后果。

　　經過一小段時間的調整，孩子們慢慢地在老師的帶領下進入狀態。

　　任健達和其他小伙伴們幾乎每天都要忙到晚上11點左右。

　　“在匯報的前一晚，我們組一起準備到深夜，只想讓匯報更加嚴密完整些。”李潞蕓說。

　　為確保模型的準確無誤，孩子們一次次進行模擬，反反復復測試。“有時他們晚上根本沒時間吃飯，老師買來了南京特色鴨血粉絲湯，孩子就一只手夾出兩口吃，另一只手仍在算軌道。”李銳說。

　　終于，孩子們堅持走到了衛星發射這一天。

　　“聽到點火的指令時，我期待著，祈禱著……遠處的發射場，突然傳來震耳欲聾的轟隆聲，當時甚至感覺到腳下的大地都在微微振動，那振動直達我的心底。”李潞蕓這樣記錄發射時的場景。

　　這大概就是科研工作最誘人的地方：當你解決了難題就會成就感倍增，而且難度越大成就感就會越大。更何況，孩子們正在參與的是把衛星放上天這么激動人心的事情。

　　遭遇失敗如何歸零 未來的路清晰了！

　　發射的日子，對于孩子們來說注定會成為一個紀念日。

　　不過，當所有震撼都歸于平靜之后，徐依菲說令她印象最深的是，那天自己手里緊緊攥著的一疊A4紙。

　　“上面寫著各種預案。”徐依菲說，“整個等待發射的過程我腦子里都在想：如果發生了什么情況，我要馬上判斷出是哪里出了問題、出現的是什么問題，還要馬上給出處理辦法。”

　　出現問題立刻給出備案，這么多天的航天經歷教會了孩子們如果失敗如何歸零。每一步都是關鍵一步，但是一旦出現問題再關鍵也得歸零，使用替代方案。

　　這些孩子剛參與的時候，多少都有些糾結：既覺得項目有意思吸引人，又擔心項目會牽扯太多精力影響學習。

　　“我期中考試成績就不太好，之前都是班里20名左右。期中成績下滑了很多。”蔣以恒說。

　　以前遇到這樣的情況，他們可能會患得患失，參加項目的時候想著學習，學習的時候又想著項目。最終讓自己背上了巨大的包袱。

　　現在，他們有了“歸零”“預案”的思維方式，雖然每天的學習生活仍然很辛苦，“但是目標變得更清晰了，做一切事情都有了動力。”徐依菲說。

　　在去南京的路上，她把所有的時間都用來看書并完成學校的作業；蔣以恒在期中考試結束后也決定繼續參與小衛星的項目，每天把衛星研制之外的時間全部利用起來，狂補落下的課程。

　　現在這些孩子會時不時地到學校的“地面站”等著小衛星的信號，他們中的不少人也暗暗立下志向將來學習跟航天相關的專業。

　　其實，孩子們的將來還有太多未知數，不過，曾經仰望星空的孩子也許會把理想放飛得更遠。

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