太空垃圾如何变废为宝？

研究团队将原本的火箭末子级改造成成本极低的科学实验和通信平台，实现了太空垃圾“变废为宝”。

中国风云三号04星(FY-3D)由长征四号丙运载火箭成功发射升空，将卫星送入预定轨道。

据悉，在以往各国每一次火箭发射后，随着一级火箭、二级火箭以及整流罩的脱落并返回地面，末子级火箭会随着它的有效载荷一同进入轨道，并长期在太空中占据宝贵的轨道资源，对在轨空间飞行器造成安全威胁，是目前体量最大的太空垃圾，也是国际社会共同关心的问题。

为了解决这一困扰，由复旦大学信息科学与工程学院微纳系统中心、上海智能电子与系统研究院、复旦大学电磁波信息科学教育部重点实验室、上海宇航系统研究所和下属上海埃依斯航天科技有限公司等组成的研究团队经过长达两年多时间的联合攻关，对常规微纳卫星功能模块高度集成化与芯片化，硬件资源可重构和智能化设计，使其重量降至30克以内，整机结构重量降低到11千克。

据介绍，本次发射，复旦大学与航天八院双方研究人员巧妙地安装了多组这种芯片系统，建成了首个末子级留轨智能应用平台，开展天基物联网实验。研究团队介绍，在火箭发射任务相对频繁的当下，这种方法具有发射周期短、在轨数量多、载荷成本低等众多优势，对构建未来多轨道天基信息网络具有重要的价值。

3月29日17时50分， 我国在太原卫星发射中心成功发射长征六号改运载火箭，搭载发射的浦江二号和天鲲二号卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。我们国家的航天事业又上了一层楼，可喜可贺。

先来了解一下长征六号改运载火箭

该运载火箭是我国新一代无毒无污染运载火箭，是我国首型固体捆绑运载火箭，用于发射太阳同步轨道卫星。浦江二号卫星主要用于开展科学试验研究、国土资源普查等任务，天鲲二号卫星主要用于开展空间环境监测技术试验验证。长征六号改运载火箭是长征六号火箭的改进型，是我国第一枚固液捆绑式火箭，主箭采用无毒、无污染的液氧、煤油推进剂，四个助推采用固体助推器。该型火箭不仅填补了我国700公里太阳同步轨道重载荷空白，还突破了分段式大推力固体助推器、固体助推捆绑分离、大功率机电伺服机构等多项关键技术，为我国核心航天发射能力提升注入新动力。

那么，这次运载火箭长征六号改成功首飞，有哪些关键信息值得我们关注，下面我就给大家总结一下。

固液发动机跨界结合

火箭为两级半构型，总长约50米，起飞重量约530吨，700公里太阳同步轨道运载能力不小于4吨。火箭芯一、二级直径为335米，一级采用两台120吨推力的液氧煤油发动机，二级采用一台推力18吨的液氧煤油发动机。芯级捆绑了4台2米直径的助推器，每个助推器装有一台120吨推力的固体发动机。

与我国其他火箭相比，长征六号改最大的区别就是它的火箭主体段使用的是液体发动机，而捆绑在四周的助推器使用的是固体发动机。液体发动机性能高、工作时间长，固体发动机推力大、使用维护简单，两者的优势结合从而实现了火箭可靠性更高、性价比更优。

首个智慧化发射场投入使用

此次任务使用的太原卫星发射中心9A工位，是我国首个智慧化发射场，该发射场运用物联网技术对地面各设施设备进行统一数据采集和整合，并通过大数据技术进行梳理融合，实现了全系统态势感知、全过程智能管控以及全流程驱动保证支持，大大提升了航天发射效率和发射指挥系统稳定性、安全性。据悉，9A工位的使用开启了我国新一代智慧化发射场建设的征程，为下一步简化发射流程、提升发射效率、增强发射稳定性、安全性意义重大。

“捆得牢，分得开”

助推器与芯级的固液捆绑，要求“捆得牢，分得开”。长六改通过“前端辅助传力+后端主传力”的捆绑连接解锁装置，相当于利用“肩扛+托举”两种力量，实现助推器与芯级的连接。为了进一步优化结构重量，长六改运载火箭打造了一款轻量化捆绑连接解锁装置，在运载火箭停放和飞行阶段下可承受并有效传递轴向和径向载荷。

智能大脑锦上添花

长六改火箭还配备了“健康管家”，让火箭更智能。与常规的运载火箭点火流程不同，火箭发射时，长六改火箭芯一级发动机先点火，4个固体发动机助推器再点火。

发动机健康诊断系统在芯级发动机点火后开始工作，此时固体助推器尚未点火产生强大的起飞推力，四个助推器的重量可以将整个火箭牢牢固定在发射台上。健康诊断系统仅有03秒的时间，对芯级发动机健康状态进行迅速诊断：若监测到发动机存在问题，要在须臾间完成故障发动机自动紧急关机，确保固体助推器不再执行点火程序。

为了确保万无一失，设计师们给火箭配置了三套相同的诊断系统，对发动机状态进行同时诊断，如果有两套及以上系统诊断同时判断故障存在，才认为发动机故障。这好比一场比赛配备了三名裁判员，有两名及以上裁判员判定球员犯规，才可以实施惩罚。

长六与长六改有何区别？

“长征”6号是中国自主研发的一款全液体燃料火箭。一、二级使用的是低温、无毒、无污染的液氧/煤油组合为氧化剂和燃料。“长征”6号设计之初的目的有以下几点：周期短、速度快、无污染、低成本、商业化、较高可靠性；可发射各种卫星载荷。全箭采用水平整体测试、水平整体星箭对接、水平整体运输起竖的“三平”测发模式，以自行式火箭运输起竖车发射，具有快速、干净、廉价等条件。

“长征”6号改由上海航天技术研究院（SAST）负责抓总研发，与长六不同的是，长六改火箭采用“一平两垂”（水平转运、垂直组装、垂直测试）的模式。之前，我国在新一代运载火箭家族中，固液结合尚无先例。长征六号改充分利用固体动力推力大、时间短，液体动力推力稳、比冲高的特点，采用两级半构型，液体芯级捆绑四枚固体助推器，使固液体动力实现“跨界合作”。

5G很多人都没弄明白，6G又被提上议程，试验展开，不得不说，真的是厉害！这是科技进步的表现，更是尖端领域发展的体现。关于6G有着太多的憧憬，这同样是会对网络信息作出进一步的改善，应用面更加广泛，这真的是激发了民族自豪感！

1、电子科技大学号

10月6日11点19分，山西忻州发射了全球首科6G试验卫星，该试验卫星取名为“电子科技大学号”。在太原卫星发射中心，搭载着长征六号遥三运载火箭顺利升空进入预定轨道当中。该卫星的重量高达70公斤，因为是由电子科技大学和国星宇航等联合研制，所以就以“电子科技大学号”为其命名。卫星搭载的是由电子科技大学和国星宇航等联合开发的太赫兹卫星通信载荷，将在卫星平台建立收发链路并开展太赫兹载荷实验。关于此次卫星成功上天的意义重大，如果说能够顺利开展这些工作，那么也就意味着太赫兹通信在空间应用场景下是全球的首次技术验证。

2、6G的提前试验

我们可以看得出来，因为从当前的生活当中，正如大多数人所说的一样5G还没有弄明白，现在6G又出来了。这也就说明了像这样一些尖端的信息领域发展是我们大多数人难以懂得的。但是能够引得他人眼红的，必定就是最好的。在我们普通人眼中可能就是网络速度的快慢与否，是网络信息技术的进一步发展对于诸多重要领域而言是非常的重要。能够在他人较短的时间内接收到危险信号 ，从而提前做出防范，这就是信息技术发展的根本原因，可以壮大国防。更多的是服务于人们的正常生活，让通信不在饱受其扰，让出行更加便捷。专业的术语不用懂得太多，因为对于这一些高科技领域的专业知识是晦涩难懂，只要知道足够厉害就行了。

3、技术突破的象征

一次又一次的技术突破，已经反映出了我们当前现在已经是科技迅速发展时代，不用再被别人牵着鼻子走。完全有着自主研发的能力，更不用在某些方面受他人限制，可以凭借自身的科技成果来带动整个社会的发展，甚至影响全球信息技术发展。这对于形象而言有着至关重要的作用，更多的是力量的象征。6G也主要是为了促进物联网的发展，简单的数据表明6G传说是5G传输的100倍。当前大多数人还是使用4G网络，包括我也一样。能够明显的感觉到，相对于之前使用的3G真的是快很多，更何况是6G与4G之间的差别。与我们普通人而言，感触更多的应该是网络的传输量，应该是使用感更加流畅，体验感更好！

民用商业火箭的成功首飞能够让普通老百姓的太空之旅的可能性变得更大。而且民用商业火箭也在某种程度上会降低火箭的发射成本，这对于航天业的快速发展也能够起到巨大的推动作用。不过我们看到您用商业火箭的技术并没有达到完全成熟的阶段，所以这也使得民用商业火箭的商业化推动还只能够停在理论上面。不过民用商业火箭的成功首飞，确实能够让大家对于民用商业火箭领域的发展充满期待。

一、民用商业火箭的低廉成本也能够让太空之旅平民化。

很多普通人都梦想着能够实现一次太空之旅的旅行。虽然在国外有很多富豪花费巨资实现了太空之旅，但是很多普通人并没有能力赚取如此高额的费用。所以这也使得很多普通人一生都没有办法实现自己的太空梦想。然而民用商业火箭如果能够正式投入商业化运营的话，相信这对于商业化太空之旅也能够起到很大的帮助。

二、民用商业火箭的成功也能够降低火箭发射的成本。

国家每一次进行火箭方面的发射都会需要耗费巨额资金。不过如果民用商业火箭能够真正的投入商业化运营的话，那么也会使得民用商业火箭能够形成良性的竞争以及互动，这对于国家节约经济成本也能够带来不小的帮助。而且国家的航天部门也能够通过民用商业火箭的发射来检验新技术。

三、民用商业火箭的商业运营也能够为国家培养大批航天人才。

民用商业火箭如果能够真正实现商业化运营，那么一定会使得这一行业创造大量的就业岗位。所以有很多有航天梦想的年轻人就会踊跃的报名参加工作，这也会使得一些年轻人真正的投身自己所希望的职业以及梦想当中。这对于国家航天工业的建设以及发展也能够起到促进作用。

当然民用商业火箭能否取得成功还很难下结论。不过从一个普通人的角度来看，当然希望您用商业火箭能够早一些成功。因为商业火箭的成功对于航天工业的发展意义重大。当然也希望民用商业火箭能够真正的实现技术成熟化以及稳定。

“武汉号”属于一个基于卫星通信的天基物联网 星座 ，整个 星座 计划由80颗卫星构成。

这个名为“行云工程”的项目，计划为全球提供基于卫星的通信服务。未来，无论汪洋大海、深山还是沙漠，卫星 星座 能覆盖的地方就有信号，为海洋、船舶、电力等领域提供无处不在的物联网服务。

行云02号卫星。中国航天科工

供图

为何命名为“武汉号”？

根据公开信息，快舟与行云卫星出自中国航天科工集团有限公司下属中国航天三江集团有限公司。中国航天科工是我国两家航天央企之一，航天三江为其下属企业，总部位于武汉。

2018年3月15日，航天行云 科技 有限公司（简称行云公司）在武汉揭牌，对外发布天基物联网组建计划，首个“湖北造”天基物联网组建工作启动。中国航天三江集团有限公司副总经理、行云公司董事长张镝当时介绍，该公司致力于研制和发射在低轨道运行的小卫星并组网形成 星座 ，建设天基物联网，实现全球范围内物联网信息的无缝获取、传输与共享。

实施发射任务的快舟一号甲火箭，是一款成熟的小型固体运载火箭，此前已完成8次商业发射，次次成功。

值得一提的是，火箭团队身处武汉，为表对医护人员的致敬与感激，火箭箭身涂刷了“致敬医护工作者群像”。

此次火箭箭身涂刷的“致敬医护工作者群像”。中国航天科工供图

“武汉号”上天所为何事？

3月29日，“行云工程”卫星团队已经全部抵达酒泉卫星发射中心。根据计划，4月中下旬将以一箭双星的方式，将行云工程项目两颗首发星送入太空。

此次发射的是行云二号01、02号卫星。其中，“武汉号”就是行云二号01星。

根据官方信息，两颗卫星由航天三江下属航天行云 科技 有限公司研发，将在低轨道上承担覆盖全球的“天基物联网”的通信传输服务功能，并在集装箱、海洋、船舶、电力、地灾、环境、林业、工程机械等行业开展应用测试。

行云公司天基物联网计划发射80颗行云小卫星，分α、β、γ三个阶段。2017年1月，首颗技术验证星行云试验一号乘快舟一号甲火箭已成功发射入轨。

具体而言，α阶段为试运营、示范工程建设，计划建设由行云二号01星与02星组成的系统。β阶段实现小规模组网，完成小 星座 系统构建，并开展第一阶段系统运营和市场开拓工作。γ阶段完成全系统构建，进行国内以及“一带一路”等国外市场的开拓。

本月的这次发射，行云二号01、02号两星入轨运行后，就将启动项目α阶段。

据项目方介绍，与传统物联网相比，天基物联网具有许多优势。系统覆盖区域地域广，能够实现全球无盲区通信。现阶段，全球超过80%的陆地及95%以上的海洋，移动蜂窝网络都无法覆盖，在海洋、岛屿、沙漠等偏远地区，天基物联网可以发挥至关重要的作用。

行云工程建成后的服务领域示意图。

中国航天科工供图

“武汉号”市场环境如何？

近年来，小卫星 星座 成为商业航天市场热门领域，众多航天企业先后公布雄心勃勃的 星座 计划，规模从数百颗卫星到上万颗不等。

其中，竞争最热门的领域为低轨通信卫星 星座 ，也就是为用户提供卫星互联网的 星座 。例如同属于中国航天科工的行云 星座 “兄弟 星座 ”——虹云 星座 ，计划构建156颗卫星组成的卫星宽带互联网，让沙漠、海洋、飞机上的用户也能享受优质互联网服务。

国内类似计划还有中国航天 科技 集团的“鸿雁”通信卫星 星座 。2018年12月29日，“鸿雁” 星座 首颗试验星已经在酒泉发射成功。

据官方发布的消息，“鸿雁” 星座 计划到2022年完成系统一期60颗卫星的组网运营，成为中国首个满足基本卫星数据通信需求的系统。二期预计2025年完成建设，“鸿雁” 星座 系统由数百颗宽带通信卫星组成，可实现全球任意地点的互联网接入。

在全球，SpaceX公司的星链计划（starlink）走在了前面。

2019年-2020年，SpaceX用6枚猎鹰火箭，以每次60颗卫星的速度，将360颗标准化的星链卫星送入太空。星链计划规模庞大，第一步就准备用1600颗卫星完成初步覆盖，轨道高度1150公里左右。第二步，用2825颗卫星完成全球组网。第三步，一共12万颗卫星组成低轨 星座 ，为全球提供5G级别的高速互联网服务。

此外，还有亚马逊创始人杰夫·贝索斯的Project Kuiper项目，以及Inmarsat、Intelsat SA和Eutelsat Communications SA等公司提出的相关 星座 。

早在上世纪90年代，摩托罗拉公司就建设过66颗卫星组成的铱星 星座 ，但遇上海底电缆和光纤技术突飞猛进，加之铱星用费高昂，导致用户不多，运营15个月后破产。

航天专家、小火箭公众号创始人邢强认为，星链与铱星相比，发射成本更低、用户面更广、通信技术更为先进，因而比铱星前景更为乐观。

编辑 张畅 校对 卢茜

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