前沿 |“民营队”解锁航天科普全新打开方式-木庄网络博客

本文摘自人民资讯，原文链接：https://mini.eastday.com/mobile/211224203935122626498.html，侵删。

航天“民营队”再迎好消息：在一款新型亚轨道火箭的支撑下，一次太空飞行试验与空间科学实验圆满完成，为在轨科研与应用开辟了更广阔的空间。

“华羿一号”火箭首飞。图源：华羿鸿达

12月17日14时30分，陕西华羿鸿达科技发展有限公司的“华羿一号”火箭在西北某试验场发射升空，最大高度约250公里。火箭搭载的太空实验卫星“灵巧号”内置火箭派“火种一号”空间微重力生物载荷实验装置，按计划完成目标。

什么是太空实验卫星？人们不禁要问，地面已经容不下科学研究了吗？

把科学研究“搬”上天

太空的微重力环境大大消除了沉降、浮力对流和静压梯度，能够为科学研究提供新的领域和途径。随着航天技术的发展，包括流体力学、材料科学和生物技术在内的微重力科学与应用已成为高科技发展中的一个崭新领域，受到工业化国家的高度重视。

失重飞机飞行、亚轨道飞行和轨道飞行，都能创造微重力实验条件。本次搭载的“灵巧号”太空实验卫星正是适用于亚轨道和轨道飞行各类短期、长期任务，拓展了空间科学实验的平台。

“灵巧号”太空实验卫星。图源：星众空间

微重力环境为什么能创造更好的科学实验条件？以最重要的空间生物技术之一、空间蛋白质晶体生长为例，蛋白质是生命的物质基础，结晶是研究蛋白质的有效手段，但在地球上很难制备出理想的蛋白质晶体，因为地球重力造成的对流和沉降，导致晶体的形成可能出现缺陷和不规则，从而影响研究。而太空微重力环境能够长出比地面晶体尺寸大、形态好、内部分子结构排列更整齐的蛋白质晶体，从而为其结构与功能研究以及进一步的生物制药等生物技术开发提供支持。国际空间站和我国的返回式卫星、神舟飞船上都开展过这类研究。

3D打印赋能卫星平台研制

太空实验卫星“灵巧号”，是一枚专为生物、医药、材料、能源等太空实验打造、身形灵巧的微纳卫星。

星众空间西安分公司总经理薛国粮告诉科普时报记者，通过卫星结构的改造和传感技术的增强，“灵巧号”为实验载荷提供了一个有效减振、精准温控的实验环境，能够满足该类实验在轨触发和数据精准测量、记录、存储、下传等共性需求。

值得一提的是，这颗“灵巧号”卫星的结构是3D打印完成的。“传统卫星结构设计方法与3D打印技术相结合，可以优化结构设计，减少卫星零件数量，提高整体结构的一阶模态，不仅结构重量减少30%，制造周期也大大缩短，适于使用钛合金等新型材料进行制造。” 薛国粮说。

然而，这并不是星众空间第一次使用3D打印技术制造航天器和元件。2020年5月8日13时49分，我国新一代载人飞船顺利返回地面，标志着我国新一代载人飞船试验船任务圆满成功。彼时，载人飞船任务搭载的COSPOD—3D组件，就是星众空间研发设计的世界首个基于金属3D打印技术制造的立方星部署器。基于国际先进的金属3D打印技术和3D打印设计优化算法与材料，该新型部署器的结构强度、材料性能和空间环境适应性通过飞行得到了检验，并为“3D打印+航天”的大规模应用和未来空间站在轨释放、机动部署微纳卫星提供了数据，储备了技术。

立方星是一种国际标准的微纳卫星，以10cm×10cm×10cm为一个基本单元，称为“1U”。完成本次飞行验证的是一枚2U立方星，未来“灵巧号”太空实验卫星还将拓展至3U、6U、12U等不同构型，以满足不同规模太空实验载荷的需求。

帮助青少年发射自己设计的卫星

发展航天事业，人才储备是必不可少的一环。为了让更多青少年接受到航天科普教育，许多航天人都做出了努力。随着太空科学实验日益商业化、常态化，航天科普也有了更多“打开方式”。“青少年航天科普教育计划”就是星众空间推出的一项长期计划，助力航天科普教育和培养航天人才。

“华羿一号”亚轨道火箭。图源：华羿鸿达

前不久，星众空间作为支持方之一参与了“全球大学生立方星挑战赛”，鼓励大学生设计创新的立方星工程与应用方案，收到了来自十余个国家的近百份作品。“接下来，我们计划将大赛的参与对象拓展到中学生群体。此外，我们还会把优秀的青少年立方星设计作品变成现实的卫星，帮助他们将其送上太空，真正实现青少年研制、发射自己的卫星。”

得益于政策的支持，我国商业航天迎来黄金发展期。在谈到未来计划时，薛国粮表示：一是卫星部组件和卫星平台的研发，包括高性能部组件、高性能卫星平台的研发与深空探测卫星的研发；二是卫星发射服务的商业化推广，包括新型部署机构的研发；三是航天科普教育的进一步推进，特别是基于立方星的国内、国际科普教育。

将航天工程和科普教育融入青少年的日常学习和生活，航天“民营队”正为我国航天人才建设贡献力量，愿更多未来领航者们不负期待，逐梦苍穹。

来源：科普时报

作者：史诗

编辑：毛梦囡

审核：王飞

终审：陈磊

来源：中国科普网