这颗卫星惊艳世界舞台！国际宇航联合会：看到了中国和平利用太空的决心

太空中有很多空间碎片，也被称作“太空垃圾”，有的直径甚至小于1cm，这些碎片的探测、清除工作对于国际社会而言，仍是一道难题。

今天，双语君带你探访北京航天航空大学宇航学院航天实验实践教学中心，拜访一支名叫“牵星（Space Ranger）”的团队，他们发明的一颗立方星，在探测小尺寸空间碎片上实现了技术创新。

At the International Astronautical Congress（IAC), a team from Beihang University in China impressed the space community by winning the 2nd Space Universities CubeSat Challenge.

这颗名为“星河之眼“的立方星获得了第二届世界大学生立方星挑战赛国际总冠军，未来，获奖作品将由中国火箭免费搭载发射。

Their CubeSat project stood out among numerous competitors, showcasing impressive functionality and performance. 

团队成员：周子钰、谢洋、武旭、刘培、种柯涵、黄成菲、马从周、宫泽宇、徐思璐、赵泽北、农苑珊（其中3名同学已于今年9月成为研一新生） 图源： “牵星”团队供图

团队由来自宇航学院的11名本科生组建而成，他们致力于通过国际合作，建立全球空间碎片监测星座，为人类和平探索和利用太空贡献中国智慧、中国方案。

Led by Chen Pei,an doctoral supervisor from School of Astronautics, Beihang University, the Space Ranger team is composed of dedicated researchers and students who are committed to bringing their project to fruition.

立方星是一种体积更小、开发周期更短、价格更低的卫星，一个标准的立方星体积单位叫做“1U”，也就是10cm×10cm×10cm的大小，功能复杂一些的大小可以达到6U到12U。

目前，世界各国累计发射超过1000颗立方星，被用于科研教学、技术演示和太空探索等目的。

2022年3月份，“牵星”团队开始构思立方星制作，今年7月份，团队进入攻坚克难阶段，历经北京航空航天大学冯如杯，互联网+创新创业大赛，世界大学生立方星挑战赛三个阶段，从构想到实物，实现了一颗立方星的华丽迭代。

陈培是北京航天航空大学宇航学院的博士生导师，也是本次获奖项目的指导老师之一，他解释道，团队以“通过光学系统监测空间碎片”这一概念为基础，进行了立方星总体方案设计。

Combining technical expertise and creative thinking, they designed and built an advanced 3U CubeSat. The satellite excelled in crucial areas such as data transmission and payload operation.

图源： “牵星”团队供图

通俗而言，由于太空“垃圾”尺寸较小，立方星如果想要使用光学系统拍到碎片，就必须确保该颗立方星的光学系统通光孔径足够大，这就是为何图片中镜面与卫星的外轮廓达到了同一尺寸，像一只眼睛，凝视着太空。

“To achieve this, an optical aperture system with a large clear aperture is required. In fact, the optical system is almost as big as the entire outer contour.”

与此同时，为了探测更小尺寸的空间碎片，在发射进入太空后，该颗立方星的双层薄膜能够像叶子一样展开，达到30cmx30cm的面积，也就是本身三个立方星大小的面积。

“The CubeSat adopts a folding and unfolding approach to increase the probability of collision. When unfolded, the area should be approximately 300×300 mm, equivalent to three CubeSat units.”

当碎片碰撞薄膜上的敏感电路，立方星就能感知到碎片的存在，同时这层薄膜能收缩回立方星内部，节省空间。

“星河之眼”还能自然返回地球，不会成为空间碎片，对全人类而言，完全是绿色无污染的。

Once launched, the CubeSat will unfold and importantly, it will not contribute to space debris itself. Instead, it will naturally return to Earth, making our work environmentally friendly on a global scale.

当被问及本颗立方星为何能收获国内外一众专家认可，陈培颇为自豪地表示：

“一是核心载荷都是我们自己设计、制作的，相较之下，国外都是采购一些现成的，这样对创新水平就有限制，二是我们的卫星完成度很高，国外大都停留在CAD模型里面，完成度较低。当我们看到了竞争对手的作品后，就觉得冠军这次应该属于我们了。”

Chen Pei expressed his pride in the team's achievement, saying "Every detail of our project was developed by the students themselves, whereas our international competitors relied on off-the-shelf components. As a result, they couldn't fully accomplish a new mission, limiting their innovation capabilities."

这是陈培第一次作为指导老师带领学生团队参与大型国际学术赛事，此前他从未想过会如此顺利地收获来自国内外专家的高度认可。

It was Chen Pei's first time participating in an international competition as an instructor, and he did not anticipate such high recognition from the officials for their CubeSat.

国际宇航联合会（International Astronautical Federation）执行主任克里斯汀·费奇廷格也对“星河之眼”表达了赞许，在开幕式上表示：“看到了中国和平利用太空的决心。”

The project also demonstrates China's commitment to space exploration for peaceful purposes and collaboration with other nations.

此前，作为标准定义者，美欧等国长期以来在立方星大赛领域占据优势，在这一次参与IAC的过程中，陈培惊喜地发现中国航空专家、研究机构已经有了很强的话语权。

“以前从来没想过能得到这么好的成绩，我们只是想向全世界展示北航在立方星研究的努力和水平”，陈培表示：“等到了国际舞台上才发现，其实我们真的非常优秀，在某些方面我们都能领先。”

“牵星”团队一共11名本科生，其中包含4名女生。

With Chen Pei as the instructor, the Space Ranger team was formed by 11 undergraduates from the School of Astronautics in Beihang University.

在陈培眼中，中国学生相较于外国学生而言“做事更认真”，很多团队“只是想做，但没实际去做，我们的学生都做了，而且是亲手做的，这让他们对技术问题有了自己的思考。”

在100多个参赛国中，只有“牵星”团队在自家展台前介绍立方星，他们还设计了统一队服，连国际宇航联合会官员表示：“也想购入一件。”

陈培强调：“语言现在已经不是障碍了，中国学生应该争取更多的机会与世界航天界交流。”

学生总师、2019级本科生周子钰分享了“牵星”这一队名的来源：

“郑和下西洋时，船队用‘过洋牵星图’进行天文导航，而我们队伍的核心研究方向就是感知空间环境，对碎片进行监视、定轨，本质是导航的一种，所以采用了牵星这个名字。”

Team leader Zhou Ziyu explained the significance of the team's name, saying, "It originates from Zheng He's voyages to the West, where the fleet used the 'Nautical Chart'. 

Our core research direction is the same. We research on space situational awareness, debris monitoring and orbit determination. Essentially, it's a form of navigation, hence the name 'Qianxing,' meaning 'guiding the stars.'"

图源： “牵星”团队供图

周子钰分享了一个细节：“在回酒店的公共汽车上，我们遇见了一位已经退休的国际宇航科学院的院士，当时我们一堆人聚在一起，穿着队服，他就认出我们来了，主动过来打招呼，我们才发现，我们的名声已经传到国际宇航联合会这边了，那个时候才知道，原来我们真的做了一件大事，让很多国内外同行都认识了我们。”

"On the shuttle bus back to the hotel, we encountered a retired member of the International Astronautical Federation who recognized our team by our uniforms and warmly greeted us. It was at that moment I realized that we had made a profound impression on many individuals. Our projects became a topic of discussion, and it dawned on us that we had achieved something significant, becoming known to colleagues both at home and abroad."

图源： “牵星”团队供图

在宇航学院2020级本科生武旭眼里，陈老师对业务要求很严格，为了项目熬到深夜是家常便饭，但精力充沛，对待团队同学态度亲和，“团队氛围很融洽”，武旭表示，自己从大三加入“牵星”团队，主要负责轨道设计。

图源： “牵星”团队供图

刚入校时，他位列专业的150名左右，处于末端，到毕业时，成绩已经名列前茅，确定保送本校研究生，跟随陈培老师继续深耕轨道研究设计方向。

他提到，在展会上看到了很多当地小孩前来参展，“自己心里很羡慕，小时候并没有这个条件”，虽然年幼时缺乏接触航空知识的机会，但通过努力，他最终找到并坚持了自身热爱。

作为队伍里年纪最小的女生，2021级本科生徐思璐加入团队时还是大二。

她常常跟着团队一起到北航校园内的小花园进行光学系统测试：“我们会把立方星的望远镜指向天空，观测天空中的星星，我觉得是一件非常浪漫的事情，如果将来能够把这颗立方星发射上天的话，它就能成为属于我们自己的星星。”

“Occasionally, our team will go to the small garden within the college to calibrate the optical system. We set up a theodolite, and point the telescope lens of the CubeSat towards the sky. Using our own telescopes, we observe the stars, imagine that our work might someday join the stars above. It truly is a romantic notion.”

图源：“牵星”团队供图

由于发射卫星和立方星大赛存在很大区别，立方星大赛对于产品可靠性，以及测试要求较低，且该颗3U立方星的功能测试目前完全在地面进行，距离实现真正的航天发射还需要做一些改进。

根据目前和中国宇航学会的沟通，他们计划于明年安排一次发射，陈培很有信心：“团队也争取能在明年完成发射，我们应该很顺利能够度过这个阶段。”

With a solid foundation, the Beihang team is confident that they will launch on schedule and successfully navigate through this upcoming phase of actual space deployment.

编辑：左卓

见习记者：李涵萌