青沐

追風少年韋明川

成功拍攝月球背面照片的龍江二號上搭載了一部微型CMOS相機。這是由紫丁香學生微納衛(wèi)星團隊研制的，重量僅20g，在有限的空間內(nèi)實現(xiàn)了光學、CMOS成像、圖像壓縮等功能。此前，微型CMOS相機成功拍攝了火星與摩羯座天區(qū)、月面云海地區(qū)等圖像。微衛(wèi)星還攜帶了由紫丁香學生微納衛(wèi)星團隊研制的VHF/UHF通信模塊，用于開展業(yè)余無線電通信試驗、備份測控等任務，這是國際上首次在月球軌道進行的業(yè)余無線電通信試驗。

這不是韋明川第一次走進人們的視野。

他和他的紫丁香學生微納衛(wèi)星團隊早已經(jīng)名聲在外。這個外貌清秀的小伙子被伙伴們戲稱為“韋老板”。這一綽號是對他科研、測算工作中一絲不茍與精益求精的態(tài)度的一種認可。提起他這個稱呼，他笑著說，恐怕是我要求太嚴格，太嚴厲了吧。而來自大家的共識是，“韋老板”有親和力、能包容，個人魅力十足，善于將有特長的人聚在一起。但如果有誰工作態(tài)度不端正，或工作中因不認真出現(xiàn)失誤，平時樂呵呵的韋明川會立刻拉下臉，不留情面地予以批評和糾正。“老板”這個稱呼因此不脛而走。

與以往我們印象中的衛(wèi)星總設(shè)計師不同，這張稚嫩的面孔一直在提醒著我們這僅僅是一個90后的學子。談起“90后”的標簽，他說：“不管是幾零后，最終都會走入社會、走上工作崗位，打標簽的意義不大，畢竟人都是會成長的?！?/p>

對于科研和生活的安排，韋明川也有自己的看法：“工作還是要勞逸結(jié)合，尤其在真正涉及到設(shè)備操作的時候，更是要養(yǎng)足精神，畢竟工作臺上一個不起眼的儀器可能就價值幾百萬，不謹慎不行，因此不到迫不得已我們都盡量避免加班?！?/p>

談及這張月球照片，他特別興奮。揭開宇宙的奧秘是他少時的夢想，現(xiàn)在只是邁出了第一步。他的身上有著同齡人少有的成熟，也許這與他研究的方向和工作的實際有關(guān)。嚴謹、細心、專注與勤奮，韋明川正以新一代大學生的獨有風貌展現(xiàn)于眾人面前。

從月球背面談起

生于20世紀80年代的人應該不會對李衛(wèi)東這個名字陌生。那時候還沒有劉慈欣，李衛(wèi)東的《外星人就在月球背面》滿足了一代青年人的好奇心。這個被稱為最天才的天文猜想，讓我們對這顆陪伴了我們亙古歲月的星球魂牽夢繞。

關(guān)于月球背面的謠言很多。比如，“月球永遠只有一面面向著地球，另一面永遠隱藏在黑暗背后?！睂嶋H上，地球和月球之間因為潮汐鎖定，導致月球幾乎始終以一面向著地球，另一面的絕大部分在地球上都看不到，但這并不是說另外一面永遠是黑暗的。事實上，當我們看到月球向陽的一面時，它的另一面是黑暗的;當我們看到月球背向太陽那一面時，它的另一面是光明的。我們看不到月球的背面，實際上是引力引起的潮汐鎖定，這種現(xiàn)象在太陽系內(nèi)的行星和衛(wèi)星之間十分普遍。

1959年10月7日，蘇聯(lián)的太空船月球3號傳回月球背面的第一張照片，影像經(jīng)過分析之后，蘇聯(lián)科學院在1960年11月6日出版了第一份的月球背面地圖，它包含了500個可分辨的景觀特征目錄。一年之后，蘇聯(lián)以月球3號為基礎(chǔ)，制作了第一個月球儀，包含了從地球上無法看見的月球背面特征。

而這次“龍江二號”傳回的月球背面照片有著特殊的意義。正如荷蘭NOS網(wǎng)站所言，一項由荷蘭、中國大學生參與的國際計劃顯示了成果，由中國學生拍下的月球背面照片傳回了地球。NOS說，雖然自1959年開始，科學家們就獲得了月球背面的照片，但那是專業(yè)工作者的成果?，F(xiàn)在，業(yè)余愛好者們也做到了這一點，而且是來自中國的大學生。

龍江二號的逐月夢

還要從中國的航天夢談起。

自2003年以來，中國已經(jīng)有包括嫦娥一號、二號、三號在內(nèi)的11個月球探測器飛臨月球，獲得了月球背面的大量探測數(shù)據(jù)，包括地形地貌、物質(zhì)成分、表面環(huán)境等詳細信息。而作為“嫦娥三號”備份的“嫦娥四號”將實現(xiàn)在月球背面落月探測。在我國探月工程三步走計劃中，“繞、落”任務已經(jīng)完成，下一步將發(fā)射嫦娥五號探測器，從月球采集2公斤月壤帶回地球。如果嫦娥五號任務取得成功，我國將用它的備份——嫦娥六號開展新的探索。有專家認為，如果嫦娥四號在月球背面發(fā)現(xiàn)了有價值的線索，可以讓嫦娥六號去月球背面采樣返回。

這期間作為國家航空航天重點科研項目研究的哈工大做出了突出貢獻。據(jù)哈爾濱工業(yè)大學衛(wèi)星技術(shù)研究所項目辦主任李暉介紹，自1997年開始，哈爾濱工業(yè)大學踐行“大航天”理念，搭建交叉學科平臺，推動航空宇航科學與技術(shù)、力學、計算機技術(shù)、控制工程、機械工程、通信工程等多學科融合發(fā)展，促進教師和本碩博學生協(xié)同創(chuàng)新、集智攻關(guān)。20多年來，發(fā)明柔性化平臺設(shè)計方法，突破衛(wèi)星小型化、高功能密度和快速集成的核心技術(shù);創(chuàng)新提出星箭一體設(shè)計方法，國際首創(chuàng)星箭一體飛行器快舟;累計成功發(fā)射14顆小衛(wèi)星和微衛(wèi)星……在征服航天夢想的征程上樹立了一個又一個里程碑。

2018年4月24日，在哈爾濱工業(yè)大學舉行的“中國航天日”主場活動開幕式上，哈工大兩顆小衛(wèi)星分別被命名為“龍江一號”和“龍江二號”。

2018年5月21日，哈工大研制的“龍江二號”微衛(wèi)星與嫦娥四號任務“鵲橋”中繼星一同升空，在歷經(jīng)113小時飛行后，于5月25日22時成功實施近月制動。“龍江二號”微衛(wèi)星進入近月點350千米、遠月點13 700千米的環(huán)月軌道，哈工大成為世界上首個將微小型航天器送入月球軌道的高校。

哈爾濱工業(yè)大學“繞月衛(wèi)星”總指揮孔憲仁教授介紹說，“時間緊、任務重，受搭載重量和體積的苛刻限制，哈工大衛(wèi)星所在首次涉足深空探測工程的情況下，采用大量創(chuàng)新技術(shù)成功實現(xiàn)了微衛(wèi)星獨立完成地月轉(zhuǎn)移、近月制動、環(huán)月飛行的任務。在此之前，全世界都沒有做過。”“繞月衛(wèi)星”2016年12月27日開始立項，一直到“龍江二號”順利進入地球軌道的一年多時間，整個團隊只在春節(jié)期間休息了兩天。團隊成員除了幾位老教師外，其他成員都很年輕，平均年齡在30歲左右?！皩θ澜鐏碚f，探月工程成功率只有55.8%，所以大家頂著巨大的壓力接下這個幾乎不可能完成的任務?！?/p>

“龍江二號”裝載著中國科學院國家空間科學中心的低頻射電頻譜儀，當它飛到月球背面時，將利用月球完全遮蔽地球電磁干擾的天然方式開展超長波射電天文觀測等實驗，并將數(shù)據(jù)記錄下來。當飛到月球正面時，再將數(shù)據(jù)傳回地球，這為探測超長波提供了絕佳的機會。

這就是我們在中秋之夜看到的那張珍貴照片的由來。

別樣青春，別樣年華

在這航天壯舉的背后，有一群航天人在默默無聞地做著奉獻。哈爾濱工業(yè)大學航天學院2014級博士、紫丁香學生微納衛(wèi)星團隊負責人——韋明川就是其中的代表。

1991年，韋明川出生在黑龍江省雞西市。小時候，他就對科學有濃厚的興趣。高中時，韋明川開始關(guān)注一些介紹專業(yè)知識的雜志?！澳菚r候我經(jīng)常用父母給的零花錢買一些簡單的配件，拿回家里自己組裝。有一次我制作了一個可以收發(fā)電報的小電報機，心里別提有多高興了?！表f明川說。

興趣是最好的老師，韋明川在學習課內(nèi)功課外，把更多的時間放到了無線電研究上。

2009年考入哈爾濱工業(yè)大學后不久，韋明川加入了一個叫作“業(yè)余無線電俱樂部”的社團。當年，中國首顆業(yè)余無線電通信衛(wèi)星“希望一號”發(fā)射成功的消息讓他為之一振，他萌生了自己動手研制小衛(wèi)星的夢想。他把這一想法向?qū)W校提出，得到了老師們的支持：“哈工大向來歡迎‘愛做夢的學生，放開手腳大膽干吧?！庇辛藢W校的鼓勵，韋明川開始著手組建大學生衛(wèi)星研發(fā)團隊。

2011年夏天，韋明川正和哈爾濱工業(yè)大學業(yè)余無線電俱樂部的伙伴們?yōu)檫M展緩慢的小衛(wèi)星計劃苦惱不已。偶然在網(wǎng)上看到學校參與QB50工程的消息后，他第一時間找到了哈爾濱工業(yè)大學衛(wèi)星技術(shù)研究所教師王峰。一心想做衛(wèi)星的韋明川和力促參與QB50項目的王峰的想法不謀而合。QB50工程2010年由比利時馮卡門流體動力研究院聯(lián)合歐空局等機構(gòu)提出，該工程邀請全球高校參與，采用50顆立方體衛(wèi)星組網(wǎng)，計劃2016年底發(fā)射。

韋明川在按照QB50工程要求制定衛(wèi)星方案的同時，開始著手組建以學生為主的納衛(wèi)星研制團隊。2012年1月，國內(nèi)首個由學生親自參與設(shè)計、研制、調(diào)試與應用的納衛(wèi)星團隊正式成立。

韋明川的團隊計劃研制的微納衛(wèi)星，是一種小型衛(wèi)星。由于丁香花是哈爾濱的市花，因此，他把研制的衛(wèi)星叫作“紫丁香號”，他的團隊，則叫作紫丁香學生微納衛(wèi)星團隊?！耙还灿袃深w衛(wèi)星，‘紫丁香一號和‘紫丁香二號，其中，‘紫丁香一號主要用來做科學研究，‘紫丁香二號用來做技術(shù)驗證?！?/p>

2014年3月，哈爾濱工業(yè)大學微納衛(wèi)星研發(fā)團隊正式提交參與“紫丁香二號”衛(wèi)星發(fā)射意向書。韋明川成為“紫丁香二號”總體設(shè)計和測控負責人。

2015年9月20日7時01分，太原衛(wèi)星發(fā)射中心，長征六號騰空而起，它將20顆衛(wèi)星送入太空，創(chuàng)造了我國一箭多星的發(fā)射記錄。其中，由韋明川為總設(shè)計師和測控負責人研發(fā)的“紫丁香二號”就在這20顆衛(wèi)星之中?！白隙∠愣枴睂μ剿魑⒓{衛(wèi)星在未來航天裝備和國民經(jīng)濟建設(shè)具有積極意義。這是我國首顆由高校學生自主設(shè)計、研制與管控的微納衛(wèi)星，創(chuàng)造了多個國內(nèi)第一：國內(nèi)第一次使用遠紅外長波對地成像、國內(nèi)第一次配備ADS-B、AIS寬頻接收機、國內(nèi)第一次打造飛行軟件試驗平臺。

在采訪中，韋明川不愿意多談自己，談的更多的是他的同伴和學校的支持。

韋明川介紹他的團隊時說，我們這支團隊是混搭團隊。凝聚了學校航空宇航與科學技術(shù)、力學、計算機技術(shù)、控制工程、機械工程、通信工程、電氣工程、熱能工程等8個學科的本科、碩士和博士研究生40多人，是一支學科交叉的研制團隊。團隊成員雖然來自不同學科，背景不同、經(jīng)歷不同，但夢想和方向一致：發(fā)射衛(wèi)星是一項系統(tǒng)工程，單打獨斗肯定不行。

2014級碩士研究生吳凡如今是姿態(tài)控制系統(tǒng)負責人，2014級碩士研究生夏開心負責星務軟件，業(yè)余無線電俱樂部的米明恒、張冀鷂、吳庭丞等幾位同學負責地面站的管理和建設(shè)。2012級學生胡超然是“紫丁香二號”天線負責人。計算機學院2013級張揚雨則負責在軌道上收集船舶和飛機定時發(fā)送的位置和速度等信息，再傳回地面，借以掌握其行蹤。

“我們是一個團隊，無論遇到什么困難，我們都共同商量，自己解決?！表f明川說。

在學校方面，為確保團隊可持續(xù)發(fā)展，哈爾濱工業(yè)大學專門規(guī)劃打造了全國首個學生納衛(wèi)星研制工場，支持與鼓勵校內(nèi)外學生實現(xiàn)與衛(wèi)星任務相關(guān)器件、單機、部件、系統(tǒng)、整星等各個不同層次的創(chuàng)新與實踐。

“以學生為主的研制模式給了我們充分的發(fā)揮空間，磨煉了我們應對困難的意志力，而跨學科、跨專業(yè)的協(xié)作攻關(guān)也讓我們更理解了團隊協(xié)作的重要性。”

2015年11月，韋明川和他的團隊代表哈爾濱工業(yè)大學，前往廣州參加“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術(shù)科技作品競賽。在廣州，他們和來自全國各地的高校團隊同場競技，并最終獲得一等獎。2016年初，喜訊再度傳來，紫丁香學生微納衛(wèi)星團隊被評為“小平科技創(chuàng)新團隊”，這對團隊里的年輕人來說，無疑是一次極大的鼓勵。韋明川距離自己的航天夢，又近了一步。

這些年輕人創(chuàng)造了奇跡。

浩渺的宇宙深邃而廣闊，月球只是眾多閃亮星星中的一顆，月球背面的秘密馬上就要揭開，但還有更多的奧秘等待人類去探索。正如阿姆斯特朗登上月球所說的一句話：“這是個人邁出的一小步，但卻是人類邁出的一大步?！惫枮I工業(yè)大學的學子們邁出了他們的第一步，還有更遠的征途在等待著他們。

夢想照進現(xiàn)實，明月照亮前程。