一顆20多公斤的微納衛星，竟計劃探測系外行星比鄰星b

　　一顆20多公斤的微納衛星，竟然計劃探測系外行星比鄰星b

　　微納衛星的特點是比較小。一般來說，微納衛星（NanoSat）是指100公斤以下的小衛星。和傳統衛星相比，它的優勢很明顯，研制周期短，成本低，搭載發射機會多。目前，微納衛星在全世界各個國家都有研究，尤其是高校研究的非常多。據不完全統計，全世界至少有200多所高校在做微納衛星的研究。

　　微納衛星分為很多種。現在最熱門的是我們稱之為立方星的微納衛星。作為一種標準化的微納衛星其最大的優點是可以全世界買部件，這種部件是兼容的，因此可以很方便地拼裝一顆自己的衛星。有一些微納衛星的成本只有十幾萬人民幣。這種立方星最早是2003年開始發射的，而我國于2015年發射第一顆立方星。在2014年，立方星技術被《Science》評為世界十大科技進展。這一年標志著立方星開始真正的實用化了。在以前，有的人說它是一個玩具，有的人說它是一個學生用的教育工具。

　　到目前為止（2020年4月28日），據統計，全世界立方星的發射數量已經超過1200顆，這個數字非常可觀。同時，應用領域廣泛，包括工業、農業等等都在用這種立方星。這張照片是最早一批的立方星，重量都很小，最大的也就兩公斤多一點，但是現在就有大一些的立方星了，最大的有20多公斤重。

　　我從事立方星的研究是從參與歐盟的QB50框架協議開始的。這個項目是2010年歐盟發起的，當時參與的國家很多。第一期的時候收到了90多份的參與申請。在這個過程中，由于周期很長，做了七年，有些團隊退出了，最終發射了30多顆立方星，進行了低熱層的大氣探測。這里面有27個國家和地區參與。

　　圍繞著立方星的研究有各種各樣的應用。我目前做的研究工作主要是一顆遙感的立方星，還有一個是目前我們的團隊和比利時列日空間中心做的系外行星探測技術研究。我們現在做的工作主要是對一個4.2光年外的比鄰星b的探測。這個比鄰星b的特點是其距離恒星的位置非常適當，有可能在這顆比鄰星b上發現生命的跡象。所以我們與列日空間中心合作，他們主要研制載荷，我們提供平臺。大家共同實現這個科學任務，對地外宜居行星進行探測。

　　目前最常用的探測方法是間接探測方法，例如常用的掩星法，即通過恒星亮度因在視線上的行星的遮掩而呈現周期性的變暗來探測行星，并由此確定其大小。通過觀測目標恒星光度的細微變化，我們可以從光變曲線中發現系外行星的蛛絲馬跡。在視線方向上，當系外行星穿過恒星表面時，恒星的光度就會有一個微弱的下降。但是這種方法有問題，由于是間接的，得到的信息含量很少。

　　我們的探測方法是消零干涉法，這個方法非常有意思。它是一種利用光譜的方式進行直接探測的方法，這樣有可能直接探測到行星的相關信息。同時可以使得以前一些探測不到的行星用這種方法可以探測到。

　　我們探測的目標叫比鄰星b(Proxima b)，不管它的質量還是生存環境都是非常好的，現在不知道有沒有生命，也許我們探測完之后就能發現生命的跡象。

　　航天領域其實還是一個很熱的領域，世界各國都有自己的航天合作項目。比如說歐盟內部就有一個Fly

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　　satellite，美國的NASA有一個CSLI的項目，它給衛星的研制團隊提供免費的搭載服務。免費搭載服務的意思是，衛星需要火箭送上太空，正常情況下找火箭是要花錢的，而且成本非常高，一公斤一般是10萬人民幣左右，而NASA提出它來承擔發射費。另外，日本也與很多國家合作了Birds計劃，他們的每個衛星都不大，直徑只有10厘米左右，重量為一公斤多一點，而且都是很多國家的第一顆衛星。

　　圍繞著立方星的研究，美國政府做了大量的相關的支持工作，已經提供了超過100次的免費發射機會，而且很多中學生都有機會參與這個項目。所以說在這種航天或者是高科技領域中，政府的支持還是非常關鍵的。如果沒有政府支持的話，很難有這種項目的機會讓你去做衛星，僅僅這一個項目就支持了88顆衛星的任務。

　　政府在里面的作用就是鼓勵青年人參與國際合作，鼓勵青年人參與國際組織，同時鼓勵高校等等共同和國外進行合作研究。因為高校是一個科技研究的關鍵基地，通過高校的作用可以拉動整個航天的研究。在這方面，政府現在已經有了一些支持，比如說國家留學基金委（CSC），但是我覺得可以更進一步地提供多方面的支持。

　　我目前所在的大連理工大學也在積極地開展國際合作與交流。我們目前正在和國際宇航聯合會（International Astronautical Federation）、中國宇航學會共同籌辦Space Universities CubeSat Challenge。國際宇航聯合會是國際上著名的組織和機構，光會員就來自于70多個多家，400多個會員。我們通過和它合作，向全世界的高校和研究機構提供合作研究與交流的機會。這個競賽的第一名將來可以獲得一次衛星的免費發射機會。根據我們目前得到的反饋，這個競賽很受大家歡迎。相信將來參與的國家和高校一定會非常多。這種免費發射機會很難得，一般高校很多人做了衛星找不著火箭，也就沒機會發射，但是我們能提供火箭。