小衛星大能量，理想在星辰大海發著光

“瓢蟲一號”在軌效果圖

　　衛星使用九天微星自主研發的姿控系統，與合作伙伴提供的姿態測量和執行部件形成整體。無論是對地凝視，還是對日、對地各種姿態變化和保持，都執行得非常完美，最終保證閃爍任務的圓滿完成。

　　鬧元宵，賞花燈，猜燈謎。剛剛過去的元宵節，故宮燈會驚艷了世人，一則來自太空的燈謎更是抓住了很多天文愛好者的視線。

　　這則太空燈謎是全球首個太空燈謎，由北京九天微星科技發展有限公司（以下簡稱九天微星)聯合知乎及美國國家地理頻道共同發布。太空燈謎是如何實現的呢？據介紹，九天微星的“瓢蟲一號”是全球唯一能夠主動發光的人造衛星，亮度相當于-0.5等星，通過莫爾斯碼的原理，借助閃爍的長短和頻率，可以表達不同的含義。

　　Hello，Earth！

　　知乎網友“Shileix話不多說”長曝光捕捉到了瓢蟲一號的閃爍內容——“.... . .-.. .-..  --.... -. . -.-.  -.... -....-”，這串閃爍的摩爾斯密碼翻譯過來就是“Hello , Earth”，是“瓢蟲一號”從太空發來的問候。

　　太空燈謎是如何實現的呢？“瓢蟲一號”副總設計師張振興向《中國科學報》揭曉了答案。

　　他解釋說：“衛星在五六百公里的軌道高度飛行，對地面的某一點進行凝視，保持閃爍亮度需要很高的瞬時功率，對姿態控制的精度要求也非常高。“瓢蟲一號”在研制過程中突破了能源管理分配、高精度姿態控制等多個關鍵技術。衛星使用九天微星自主研發的姿控系統，與合作伙伴提供的姿態測量和執行部件形成整體。無論是對地凝視，還是對日、對地各種姿態變化和保持，都執行得非常完美，最終保證閃爍任務的圓滿完成。”

　　2018年12月7日12時12分，“瓢蟲系列”衛星在酒泉衛星發射中心搭載長二丁火箭升空入軌，迄今已有兩個多月的時間。該系列7顆衛星中，主星“瓢蟲一號”為百公斤級衛星，還有3顆6U立方星、3顆3U立方星。其中“瓢蟲一號”及5顆立方星均由民營商業航天公司九天微星自主研制并運營，一顆6U立方星為聯合研制。

　　“瓢蟲系列”旨在驗證百公斤級衛星的整星研制能力，在多顆立方星上驗證創新技術，并將在野生動物保護、野外應急救援等領域開展物聯網系統級驗證。其中“瓢蟲一號”衛星是九天微星研制的首顆百公斤級衛星，搭載與中科院西光所、中科天塔聯合研制的太空自拍、星光閃爍和太空VR三大載荷，目前衛星已完成平臺測試和載荷測試，所有功能運行正常，取得了良好的在軌效果。

　　2018年12月25日，“瓢蟲一號”在北京首次測試星光閃爍載荷。由天銀星際研制的恒星敏感器，在地面清晰捕捉到當天閃爍的摩爾斯碼點線Merry Christmas，并測得閃爍實際亮度為-0.5星等，高于零等星的亮度設計要求。1月31日，在飛經西安上空時，“瓢蟲一號”也通過摩爾斯碼的方式向西安人民傳遞了新年祝福。

　　除了對地閃爍，“瓢蟲一號”還搭載了太空自拍功能。在央視小年夜網絡春晚現場，“瓢蟲一號”為FAST天眼團隊與歌手張靚穎拍攝了第0001張太空自拍。作為全球首顆搭載太空自拍功能的衛星，“瓢蟲一號”攻克了顯示屏在太空暴露中的環境適應性難題，突破了低成本磁控展開式結構設計等關鍵技術。

　　之所以取“瓢蟲”這樣一個具有“草根氣質”的名字，九天微星創始人兼首席執行官謝濤表示，一是因為研制模式與國家隊不同，衛星代號也更“接地氣”；二是他們希望這批衛星具有頑強的生命力。

　　天基物聯網蓬勃發展

　　近年來，微小衛星發展如火如荼。行業內通常將小于1000千克的衛星稱為微小衛星，具有發射方式靈活、研制發射成本低、研制周期短等特點。得益于微電子技術的進步、輕型材料的研制以及高功率太陽能電池的出現，微小衛星發展迅速，被廣泛應用于全球民用通信、遙感氣象、技術驗證等領域。

　　中外各國都非常重視中低軌小衛星的發射和應用，出臺了一系列政策鼓勵和推進小衛星技術和業務的研究與發展。2015年，我國出臺政策明確鼓勵民營企業發展商業航天，這一年也因此被稱作中國商業航天元年。據估計，過去三年時間里，中國商業航天領域至少出現了100家新公司。九天微星一箭7星，天儀研究院在軌10星，藍箭航天發射首枚運載火箭、完成火箭工廠交付，星際榮耀和零壹空間分別成功發射2枚亞軌道火箭……中國民營商業航天正式啟航。

　　根據美國衛星工業協會（SIA）在2018年6月發布的《2018年衛星產業狀況報告》，2017年全球創造了345顆衛星的發射紀錄，共進行90次發射活動，其中64次為商業衛星發射，衛星產業規模達2690億美元，同比增長3%。

　　國外小衛星熱不斷升溫，空間小衛星星座設計及發射計劃越來越大，基于小衛星星座的天基物聯網系統蓬勃發展。資料顯示，全球有地面蜂窩網絡以及海底光纖覆蓋的區域約為地球表面積的10%，還有90%的地表不能通過地面蜂窩網絡實現連接。

　　國際權威研究咨詢機構Gartner預測，到2020年，物聯網傳感終端安裝量將達204億臺，其中60%的接入點是廣域窄帶低功耗（LPWAN）物聯網終端。單一的地面網或高軌通信衛星遠遠無法滿足海量的物聯網通信需求，通過低軌小衛星星座與地面網絡融合構建天地一體化通信系統，是實現萬物互聯的高效解決方案。

　　九天微星的物聯網星座計劃于2018年開始部署，通過“少年星一號”進行物聯網用戶鏈路驗證，通過“瓢蟲系列”7顆衛星進行系統級驗證場景，2019年將以一箭四星方式啟動星座組網和正式商用，2022年完成72顆物聯網小衛星部署，實現全球廣域窄帶低功耗物聯網終端的實時數據采集、數據交互，助力智慧城市、“一帶一路”倡議以及軍民融合國家戰略中的信息化建設。在此基礎上，計劃在2025年完成由800顆小衛星組成的低軌互聯網星座，為全球提供無縫寬帶接入服務。

　　物聯網星座部署完成后，單日數據采集次數將達到5億次，可服務重型機械、固定資產、物流運輸、航海航空、野生動物監測等多個行業，實現全流程位置及狀態信息監控回傳。

　　目前，九天微星已與中國大熊貓保護中心、華米科技、三一重工等多家大型企業達成合作，在工程機械監測、車船監測、野外應急救援、野生動物保護等領域實現物聯網終端應用落地。

　　以野生動物保護為例，通過使用內置GPS/BDS雙定位系統、支持衛星/GSM雙模通道數據回傳的小型化野生動物監測終端，用戶可以實現對野生動物的追蹤和行為狀態監控，進而實現牧群監管、珍稀動物野化、野生動物救助、自然保護區管理、科學監測等功能。