讓本科生用800萬造顆衛星！吹過的牛，兌現了

　　2月27日11時06分，巨大的火焰升騰。

　　看著這顆花費800萬元、飽含自己和老師、同學心血的衛星升空，24歲的宋宇飛在文昌航天發射場控制室里使勁鼓掌，手掌都拍紅了。

　　宋宇飛是武漢大學攝影測量與遙感專業碩士生。因武漢新冠疫情突發，僅有先期到來的他，幸運成為在現場送這顆“啟明星”上天的武大人。

　　當天，“長征八號”遙二火箭在文昌執行“一箭22星”的拼車發射任務，創下了我國航天“一箭多星”的最高紀錄。

　　22星中有多顆由多所高校分別研制的衛星。其中，武漢大學的“啟明星”衛星是我國首個以學生為研發主體的遙感衛星。

　　800萬元給學生造衛星？！錢從哪兒來

　　2019年，武漢大學研究生論文答辯會現場，學生們紛紛反映同一個問題：

　　“我們在做研究時，缺乏水生植物分類的專用譜段，用的都是國外數據，想做新實驗但衛星的工作模式是固定的，數據多多少少都不符合自身的要求。”

　　看見學生們都卡在衛星數據上，初來乍到的武大遙感信息工程學院教授金光出了一個主意：“學生能否自己研制一個可靈活工作的衛星，獲得我們想要的數據？”

　　同是遙感信息工程學院的教授巫兆聰和在場教師聽了之后，喜出望外，隨即又陷入忐忑中。

　　“主意雖好，但學生沒有造衛星的經驗，他們能成嗎？造衛星需要大量經費，何處去找錢？”

　　“沒問題，以我幾十年航天領域的工作經驗，學生肯定可以做到。錢的問題你們不用擔心太多，我手里有學校提供的科研啟動經費，可以拿出來。”金光慷慨地說道。

　　金光此前在中國科學院長春光機所工作。他本可以用那筆啟動經費補充實驗室設備，但“這并不利于教學”。“做了幾十年科研，我非常渴望把多年所獲的知識、能力，毫無保留地傳授給年輕的下一代，為國家的航天和遙感事業盡一份綿薄之力。”

　　這筆錢怎么用，金光反復琢磨，最終讓他“逮”住了這樣一個機會：“衛星實際上也是實驗室的一個設備，只是公用、免費，大家都可以使用。自己動手做才知道科研工作的艱難。”

　　看見金光如此誠懇地表態，團隊里的教師也被打動了，“如果費用不夠，我們一起‘眾籌’支持這件事”。

　　說干就干。

　　當年5月，他們就著手啟動衛星研發。10月，衛星的總體設計方案就已經做出來了。如果不是新冠疫情影響了師生返校做科研，這顆衛星本該在2021年初就發射升空。

　　衛星的研制經費花了500萬元，發射花了300萬元，總共花了近800萬元。

　　相比從前武大研發“珞珈一號”衛星，四處奔走籌措經費，金光覺得如今趕上了一個好時代。

　　都是學生造衛星 這顆衛星有什么“牛”可“吹”？

　　有一段時間，王廣琦的室友發現他一天到晚不在寢室，便好奇地問他到底干嘛去了。

　　“忙著呢，我在造衛星，回頭你們想拍哪個地方，我就給你們拍哪個地方。”王廣琦說。

　　室友聽了只當他在吹牛。沒想到，他果然是在造衛星，還不是隨意玩玩而已。

　　當時的王廣琦還是武大電子信息專業的本科生，保研后，他來到遙感信息工程學院。這顆他參與研制的衛星，由中國科學院院士龔健雅起名為“啟明星”，寓意我國未來的航天事業發展寄托在年輕人身上。

　　近年來，不斷有中學生、大學生造衛星的新聞曝出。如北京八一中學的“八一·少年行”科普衛星，哈爾濱工業大學的“紫丁香一號”“紫丁香二號”微納衛星，上海交通大學的SSS-2A衛星等，都由學生自主研發。

　　再往前推，還有2015年長征六號一箭20星，把清華大學、浙江大學、國防科技大學等單位研制的微小衛星送入太空。

　　“相比從前由學生自主研發的衛星，‘啟明星’的技術復雜程度更高。”金光說。

　　“啟明星”是一顆微納衛星，僅有19.2千克，是我國首顆可見光高光譜和夜光多光譜多模式在軌可編程衛星。它可以獲取高光譜、夜光和紅外三種遙感圖像，三種遙感數據在國民經濟發展中都可以發揮相應的作用。

　　高光譜是監測水污染最有效的手段。湖北省號稱“千湖之省”，水域眾多。“啟明星”的一個重要作用在于監控湖北地區乃至長江流域的水質。

　　夜光遙感讓衛星在黑夜中不“失明”，可用于夜間經濟的監測。比如，通過監測夜間燈光的疏密，反映區域經濟發展的差異。

　　“學生的確能夠在科研、教學實驗過程中，通過一定的技術手段對衛星進行指揮和控制，拍攝他們所感興趣的地區。”金光的解釋證實了王廣琦所言不假。

　　未來，造衛星是否會成為創新型人才培養的一種“常規”手段？

　　金光并不這么認為：“造衛星不僅需要經費支持，還需要強有力的師資，二者缺一不可。”此外，還需要教師們付出大量的心血。

　　然而，不同于中學生造衛星，更多在于激發科普興趣；也不同于其他高校造衛星，多由研究生、博士生參與。他們最看重的是本科生在科研鍛煉中的成長。

　　目前，團隊共有來自武漢大學、哈爾濱工業大學、中國科學院長春光機所等的50余名學生。在整個衛星的研發中，直接參與的本科生有10名左右，占比為1/5，間接參與的本科生也有10名左右。

　　本科生造遙感衛星，是來“打醬油”作秀？

　　既然造衛星有一定門檻，如何保證本科生不是來“打醬油”“作秀”的？

　　武大的遙感科學技術一直在國內學科中排名第一，但怎么讓這個“第一”更加名副其實。教師們一致認為，要讓本科生更上一層樓。

　　在沒有把本科生納入衛星項目前，學生與衛星的關系僅限于拿到衛星圖處理數據。

　　“衛星為什么能拍這些圖像？”

　　“衛星上面有什么？”

　　“衛星圖上的陰影是什么？”

　　“圖像變形怎么處理？”

　　面對著學生的各種疑問，傳統的知識傳授方式給人深深的無力感。

　　“讓本科生參與項目，獲得直觀認識，對于幫助學生打開眼界、建立學科邏輯都很有幫助。”巫兆聰說。

　　他們不是為了造衛星而造衛星，而是為了應用而提出造衛星。衛星上天后究竟要解決哪些目標問題，從最開始就經過師生頭腦風暴定下來了。

　　緊接著是分任務。有了衛星項目，金光的本科生課堂是這樣打開的——他給學生提出衛星的光學鏡頭指標，讓學生自行設計。做完之后，學生們私下會互相比較、不斷改進，最后經過金光的評判、改進，把光學鏡頭真實運用在“啟明星”衛星上。

　　做著做著，大家發現本科生可以做的事有很多，比如衛星的譜段設置、結構設計、電源分配等。

　　武大遙感科學與技術專業本科生林煒華就直接參與了高光譜工作波段的設計。波段的選擇是她遇到的一個難題。“大家不斷提出問題，有時候我們的問題提得比較幼稚，也會陷入僵持，老師則鼓勵我們多討論、查閱資料。”原本學校安排她去文昌航天發射場，但因疫情突發，無奈臨時退了機票、留守武大。

　　“如今，學生提出的問題，在某種程度上，教師都不能馬上回答了，因為我們也沒有條件去驗證。更多的情況是，學生自己提出問題，自己解答。”巫兆聰說。

　　作為團隊中的師兄，武大攝影測量與遙感專業博士生周昊驚喜地發現，大家的思維發生了很大變化。從前遇到難題繞道走，現在則是不攻克難題誓不走，“就像不久前熱播的電視劇《開端》一樣，不解決問題，我們又會回到起點，只有解決了，才能迎來大結局”。

　　2月27日11點28分，武大“啟明星”衛星成功與火箭分離。14點11分，武大收到衛星測控信號，衛星工作一切正常。

　　教師、學生們的自信心又回來了。宋宇飛成了武大師生在現場的“眼睛”，“航天人反復研討、字斟句酌，嚴謹的航天精神讓我終身難忘。”

　　“我也終于可以兌現幾年前吹的‘牛’了。”王廣琦開心地說道。