□ 文 周武 蔣建科 黃希

引 子：

科普是什么？有一位長(zhǎng)期從事科普演講的專家如是說(shuō)：“如果把科學(xué)當(dāng)做一個(gè)誘人的大蘋果，公眾就是爬在上面的螞蟻， 想吃又不知從哪兒下口。科普工作就是去掀開蘋果上的硬皮……”

希望一號(hào)衛(wèi)星破霧而出

2009年12月15日清晨，太原衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射場(chǎng)，雪越下越大，空氣中開始彌漫著大霧。200多名師生來(lái)到這里，等待觀看中國(guó)首顆青少年科普衛(wèi)星——“希望一號(hào)”的發(fā)射?！斑@樣的天氣能行嗎？”一些同學(xué)小聲地問(wèn)老師。10時(shí)20分左右，太陽(yáng)終于忍不住了，忽然露出笑臉，變得越來(lái)越亮，驅(qū)散了霧霾，雪也一下子變小了。10時(shí)31分，隨著一聲“點(diǎn)火”的口令下達(dá)，長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭載著“希望一號(hào)”衛(wèi)星拔地而起，直刺蒼穹。在現(xiàn)場(chǎng)觀看發(fā)射的北京景山學(xué)校三年級(jí)學(xué)生劉重華激動(dòng)地跳起來(lái)：“我們的實(shí)驗(yàn)上天了！”

北京景山學(xué)校三年級(jí)學(xué)生劉重華成了記者追逐的明星（薛滔攝）

發(fā)射前的衛(wèi)星測(cè)試（馬驥攝）

長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭以一箭雙星方式，將遙感衛(wèi)星八號(hào)和“希望一號(hào)”順利送入預(yù)定的軌道。本次一箭雙星發(fā)射升空，是中國(guó)長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭第121次航天飛行。

遙感衛(wèi)星八號(hào)和長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭，均由中國(guó)航天科技集團(tuán)公司所屬上海航天技術(shù)研究院研制生產(chǎn)。遙感衛(wèi)星八號(hào)主要用于空間科學(xué)試驗(yàn)、國(guó)土資源勘查、農(nóng)作物估產(chǎn)及防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域，將對(duì)中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮積極作用。

希望一號(hào)小衛(wèi)星是中國(guó)航天科技集團(tuán)公司所屬東方紅衛(wèi)星公司專門為廣大青少年研制的第一顆科普公益小衛(wèi)星。其太空之旅有科普“三大件”隨行：一是搭載劉重華設(shè)計(jì)“天圓地方”科學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，觀察微重力條件下五種顏色顆粒的狀態(tài)；二是采用寬視場(chǎng)彩色CMOS相機(jī)在測(cè)光儀的配合下進(jìn)行太空攝影；三是建立業(yè)余無(wú)線電空間電臺(tái)，為中國(guó)和全球的業(yè)余無(wú)線電愛好者提供信標(biāo)、語(yǔ)言和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等空間通信試驗(yàn)服務(wù)。

發(fā)射前的火箭測(cè)試（馬驥攝）

長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭整裝待發(fā)（凌建中攝）

為青少年“量身定制”

作為我國(guó)第一顆科普公益衛(wèi)星，“希望一號(hào)”由中國(guó)科協(xié)和中國(guó)航天科技集團(tuán)公司發(fā)起，從設(shè)計(jì)到研制成功歷時(shí)9個(gè)月，共投資3000萬(wàn)元，專為青少年量身設(shè)計(jì)。

小衛(wèi)星的名字原本叫“希望號(hào)”奧運(yùn)星，但由于發(fā)射時(shí)間從原定的奧運(yùn)會(huì)之前推遲到了奧運(yùn)會(huì)以后，所以才更名為現(xiàn)在的“希望一號(hào)”?！跋Ｍ惶?hào)”只有60千克重，采用八邊形立柱框架結(jié)構(gòu)。據(jù)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師張曉敏介紹，“‘希望一號(hào)’運(yùn)行在高度為1200千米的太陽(yáng)同步軌道，繞地球南北極飛行一圈需要109分鐘?！?/p>

“我們希望借小衛(wèi)星，在太空給孩子們搭建一個(gè)科技實(shí)驗(yàn)的‘操作臺(tái)’，激發(fā)他們對(duì)航天科技的興趣及創(chuàng)造力。”中國(guó)宇航學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)楊俊華在接受記者采訪時(shí)表示。2008年，“希望一號(hào)”衛(wèi)星搭載方案征集活動(dòng)啟動(dòng)，共征集到105個(gè)方案，經(jīng)過(guò)初評(píng)和答辯終評(píng)，當(dāng)時(shí)剛剛上小學(xué)一年級(jí)的劉重華提出的“天圓地方”方案，由于創(chuàng)意新穎，簡(jiǎn)單可行，被專家推選為“希望一號(hào)”的搭載方案。

楊俊華透露，“希望一號(hào)”升空運(yùn)行后，有關(guān)方面將組織舉辦一系列豐富多彩的相關(guān)科普活動(dòng)，主要包括“天圓地方”五色土圖形在太空中變化情況競(jìng)猜活動(dòng)、“希望一號(hào)”圖像識(shí)別大賽、全國(guó)青少年“希望一號(hào)”衛(wèi)星通信競(jìng)賽、“希望一號(hào)”在軌運(yùn)行監(jiān)測(cè)活動(dòng)等。

在太原衛(wèi)星發(fā)射中心的大力支持下，中國(guó)宇航學(xué)會(huì)組織200多名師生觀看發(fā)射（薛滔攝）

衛(wèi)星發(fā)射成功后，觀看發(fā)射的師生們歡呼雀躍（薛滔攝）

“希望一號(hào)”衛(wèi)星本體直徑為68厘米、高48厘米，在軌（含天線）高為97.4厘米（凌建中攝）

“希望一號(hào)”游戲開始了

游戲一：看五色土七十二變

希望一號(hào)衛(wèi)星上的“天圓地方”實(shí)驗(yàn)設(shè)備，通過(guò)對(duì)直徑2毫米的五種顏色顆粒在軌狀態(tài)進(jìn)行拍照，觀察在微重力條件下五色顆粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

實(shí)驗(yàn)的五種顏色顆粒按照北京中山公園社稷壇布局（中黃、東青、南紅、西白和北黑）放置在一個(gè)正方形透明盒內(nèi)，顆粒直徑2毫米左右，碼放一層。起飛前每個(gè)顆粒位置固定，用一塊帶有小凹坑的有機(jī)玻璃“壓緊”進(jìn)行限位，以便防止在火箭發(fā)射過(guò)程中的劇烈震動(dòng)使顆粒提前混合；衛(wèi)星入軌后，根據(jù)指令，“五色土”盒鎖緊機(jī)構(gòu)解鎖，小凹坑壓板向后平移，使盒內(nèi)空間高度增加到5毫米，顆粒在“五色土”盒內(nèi)處于自由懸浮狀態(tài)。此時(shí)，五種顏色的顆粒將怎樣運(yùn)動(dòng)？3個(gè)月后，又將如何運(yùn)動(dòng)？

熱心的讀者可參與競(jìng)猜，把結(jié)果在2010年3月31日前寄給本刊或發(fā)送到csa_kpc@spacechina.com,你將有可能獲得獎(jiǎng)品、紀(jì)念品和證書。

自從“天圓地方”被確定為“希望一號(hào)”的搭載實(shí)驗(yàn)方案，劉重華就成了景山學(xué)校里的明星人物，而從方案到實(shí)施，也有她師哥們的功勞（陳彩連攝）

北京景山學(xué)校的學(xué)生研討“天圓地方”五色土衛(wèi)星搭載方案（陳彩連攝）

游戲二：辨認(rèn)希望一號(hào)眼中的世界

“希望一號(hào)”小衛(wèi)星攜帶一臺(tái)輕型寬視場(chǎng)彩色CMOS相機(jī)，相機(jī)質(zhì)量為0.36千克，由于擁有140度的寬視場(chǎng)角，衛(wèi)星能夠在1200千米軌道高度對(duì)地球全景(球冠)成像，星下分辨率為1.4千米。

據(jù)張曉敏總設(shè)計(jì)師介紹，“相機(jī)將采用照一張、存一張、傳一張的方式工作，即‘不傳不照’，每幅彩色照片從太空傳回地面約需要8分鐘的時(shí)間?！?/p>

輕型寬視場(chǎng)彩色CMOS相機(jī)與測(cè)光儀配合工作，在軌通過(guò)測(cè)光儀測(cè)量太陽(yáng)光照條件，在光照條件允許情況下，CMOS相機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)地球和太空目標(biāo)的彩色成像。其所拍攝的照片數(shù)據(jù)將傳輸給衛(wèi)星地面測(cè)控站，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后，可獲得大陸、海洋、山川、臺(tái)風(fēng)、變化的云層、星空和以太空為背景的地球邊緣的照片。這些照片將公布在www.csaspace.org.cn網(wǎng)站上，大家可以根據(jù)照片判讀地理位置和分辨星座。

“希望一號(hào)”科普衛(wèi)星發(fā)回的第一張地球照片

游戲三：無(wú)線電愛好者總動(dòng)員

航天東方紅衛(wèi)星有限公司的工程技術(shù)人員稱“希望一號(hào)”是航天人為小朋友精心制造的“金色巧克力蛋糕”（凌建中攝）

“希望一號(hào)”無(wú)線電實(shí)現(xiàn)了亞洲、歐洲、美洲和大洋洲50多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的信標(biāo)接收和通聯(lián)，信號(hào)穩(wěn)定、話音清晰。

“希望一號(hào)”衛(wèi)星的無(wú)線電空間電臺(tái)由無(wú)線電通信轉(zhuǎn)發(fā)器、UHF天線和VHF天線共同構(gòu)成，向地面發(fā)送帶有遙測(cè)參數(shù)的信標(biāo)，地面業(yè)余無(wú)線電臺(tái)可通過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行莫爾斯電碼、簡(jiǎn)易的話音和數(shù)據(jù)通信等試驗(yàn)，并為中國(guó)和全球的業(yè)余無(wú)線電愛好者提供信標(biāo)、語(yǔ)言和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等空間通信試驗(yàn)服務(wù)。

為開展“希望一號(hào)”小衛(wèi)星青少年業(yè)余無(wú)線電通信活動(dòng)，全國(guó)青少年航天科技體驗(yàn)活動(dòng)組委會(huì)還計(jì)劃在包括港澳臺(tái)地區(qū)的全國(guó)范圍內(nèi)的中小學(xué)校和青少年科技教育活動(dòng)機(jī)構(gòu)中，建立“希望一號(hào)”衛(wèi)星青少年業(yè)余無(wú)線電通信活動(dòng)基地，主要用于開展青少年業(yè)余無(wú)線電通信競(jìng)賽、應(yīng)急通信演習(xí)競(jìng)賽及相關(guān)科普活動(dòng)。

據(jù)悉，為配合XW-1“希望號(hào)”衛(wèi)星項(xiàng)目，國(guó)家無(wú)線電管理部門正在考慮允許持有三級(jí)業(yè)余電臺(tái)操作證書的業(yè)余無(wú)線電愛好者使用145.800-146.000MHz開展業(yè)余通信試驗(yàn)，中國(guó)無(wú)線電運(yùn)動(dòng)協(xié)會(huì)網(wǎng)站將會(huì)及時(shí)轉(zhuǎn)載相關(guān)消息。

“希望一號(hào)”背后的推手

3000萬(wàn)元投資，從策劃到成行長(zhǎng)達(dá)10年，“希望一號(hào)”科普衛(wèi)星由民間到官方，牽動(dòng)了眾多人的心。而由愛心引發(fā)的“希望”號(hào)接力棒正在不斷傳遞中……

場(chǎng)景一：

1999年，中國(guó)空間技術(shù)研究院總體部的韓光熙、中國(guó)科學(xué)院奚國(guó)金、清華大學(xué)馬正新、航天測(cè)控公司韓民一起發(fā)表了《志愿者宣言》，自籌經(jīng)費(fèi)，設(shè)計(jì)衛(wèi)星。衛(wèi)星專家褚桂柏、張永維等幫助設(shè)計(jì)，僅用幾千元就做出了衛(wèi)星設(shè)計(jì)方案?；鸺龑＜覄⒅裆ⅫS春平多次參與到方案的論證中，希望在神舟飛船發(fā)射時(shí)搭載升空。

場(chǎng)景二：

2007年6月6日，在北京市奧組委、中國(guó)科協(xié)、中國(guó)航天科技集團(tuán)公司和中國(guó)宇航學(xué)會(huì)的積極推動(dòng)下，希望一號(hào)奧運(yùn)衛(wèi)星項(xiàng)目獲批立項(xiàng)，一次承載著所有航天愛好者希望的科普活動(dòng)在經(jīng)過(guò)8年的努力后，終于變成了現(xiàn)實(shí)。

場(chǎng)景三：

2008年5月29日，由北京奧組委、中國(guó)科協(xié)和中國(guó)宇航學(xué)會(huì)聯(lián)合主辦的“科技奧運(yùn)、夢(mèng)想航天”全國(guó)青少年航天科技體驗(yàn)活動(dòng)在北京啟動(dòng)。中國(guó)科協(xié)副主席、中國(guó)航天科技集團(tuán)公司副總經(jīng)理袁家軍深情寄語(yǔ)：“播種希望，收獲未來(lái)?！敝袊?guó)科協(xié)書記處書記、黨組成員程?hào)|紅向青少年贈(zèng)送北京奧運(yùn)會(huì)會(huì)旗。

場(chǎng)景四：

2008年8月22日，在中國(guó)宇航學(xué)會(huì)的組織下，來(lái)自全國(guó)各地的70多名中小學(xué)生和學(xué)生家長(zhǎng)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心參加“希望號(hào)”奧運(yùn)星搭載方案評(píng)審。

場(chǎng)景五：

2009年10月12日，中國(guó)科協(xié)常務(wù)副主席、書記處第一書記、黨組書記鄧楠（右三）在衛(wèi)星總裝廠房饒有興趣地進(jìn)行了天地通話試驗(yàn)（李冠礁攝）

2009年10月12日，鄧楠一行在馬興瑞、袁家軍等陪同下視察“希望一號(hào)”的研制現(xiàn)場(chǎng)（李冠礁攝）

2009年10月12日，中國(guó)科協(xié)常務(wù)副主席、書記處第一書記、黨組書記鄧楠在中國(guó)航天科技集團(tuán)公司視察時(shí)表示：“航天科技集團(tuán)公司在發(fā)展航天科技的同時(shí)，還為公益性青少年科普事業(yè)無(wú)私奉獻(xiàn)，花費(fèi)了大量的人力、物力和財(cái)力來(lái)研制希望一號(hào)衛(wèi)星，以實(shí)現(xiàn)全國(guó)青少年和業(yè)余無(wú)線電愛好者的夢(mèng)想，非常值得肯定。衛(wèi)星發(fā)射成功以后，必將極大地激發(fā)青少年關(guān)注航天科技的興趣和熱情。希望航天科技集團(tuán)公司能夠進(jìn)一步拓展對(duì)希望一號(hào)衛(wèi)星的應(yīng)用，使之發(fā)揮更大的作用?！?/p>

場(chǎng)景六：

2009年12月，中國(guó)航天科技集團(tuán)公司總經(jīng)理馬興瑞在太原衛(wèi)星發(fā)射中心，仔細(xì)詢問(wèn)了火箭、衛(wèi)星的技術(shù)狀態(tài)和射前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作情況，并親自復(fù)核復(fù)算，與衛(wèi)星總師們對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行了數(shù)據(jù)計(jì)算與驗(yàn)證。發(fā)射成功后，馬興瑞表示，“普及航天、宣傳航天，這是我們的社會(huì)責(zé)任，同時(shí)也是航天人回饋社會(huì)的一個(gè)體現(xiàn)。今后集團(tuán)公司將加大有前瞻性的科普項(xiàng)目的投入，讓更多關(guān)心中國(guó)航天的公眾參與其中?！?/p>

場(chǎng)景七：

發(fā)射前夕，中國(guó)科協(xié)書記處書記、黨組成員程?hào)|紅一行作為希望一號(hào)科普衛(wèi)星的用戶代表，前往太原衛(wèi)星發(fā)射中心現(xiàn)場(chǎng)參加發(fā)射工作。程?hào)|紅表示，12月15日是中國(guó)科協(xié)第一個(gè)會(huì)員日。此次發(fā)射的衛(wèi)星受到社會(huì)的廣泛關(guān)注，必將對(duì)青少年科普產(chǎn)生重要影響。

場(chǎng)景八：

發(fā)射前夕，全國(guó)人大常委會(huì)副委員長(zhǎng)、中國(guó)科協(xié)主席韓啟德欣然題詞：夢(mèng)想航天，成就未來(lái)。

場(chǎng)景九：

中國(guó)科協(xié)青少年活動(dòng)中心、中國(guó)宇航學(xué)會(huì)和中國(guó)無(wú)線電運(yùn)動(dòng)協(xié)會(huì)正在圍繞“希望一號(hào)”衛(wèi)星，策劃聯(lián)通全球華人的活動(dòng)。

發(fā)射當(dāng)天，“希望一號(hào)”總設(shè)計(jì)師張曉敏向總裝備部副部長(zhǎng)牛紅光（左一）、中國(guó)航天科技集團(tuán)公司總經(jīng)理馬興瑞（左二）、副總經(jīng)理袁家軍（左三）匯報(bào)衛(wèi)星射前情況（黃希攝）

中國(guó)宇航學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)楊俊華接受新華社記者采訪（薛滔攝）