小卫星大能量，理想在星辰大海发着光

“瓢虫1号”在轨效果图

该卫星使用由九天微型卫星独立开发的姿态控制系统，该系统集成了合作伙伴提供的姿态测量和执行部件。无论是凝视地球，还是改变和保持对太阳和地球的各种姿态，它们都表现完美，最终保证了闪烁任务的成功完成。

■我们的记者张晶晶

元宵节，花灯，灯谜。刚刚过了元宵节，紫禁城的元宵节让世界惊叹不已。一个来自太空的灯谜引起了许多天文学家的注意。

太空灯谜是世界上第一个太空灯谜，由北京九天微卫星技术开发有限公司(以下简称九天微卫星)和智虎以及美国国家地理频道联合发布。太空灯谜是如何实现的？据报道，“瓢虫1号”是一颗为期九天的微型卫星，是世界上唯一一颗能够主动发光的人造卫星，亮度相当于-0.5和其他恒星。通过莫尔斯电码原理，闪烁的长度和频率可以表达不同的含义。

你好，地球！

智虎网友“施莱克斯没说什么”的长时间曝光捕捉到了瓢虫1号闪烁的内容——“你好，地球”，这是来自瓢虫1号的太空问候。

太空灯谜是如何实现的？瓢虫一号的副设计师张振兴宣布了《中国科学》的答案。

他解释道:“卫星在500到600公里的轨道高度飞行。凝视地面上的某个点需要非常高的瞬时功率来保持闪烁亮度，并且需要非常高的姿态控制精度。瓢虫1号突破了能量管理和分配、高精度姿态控制等诸多关键技术。在开发过程中。该卫星使用由九天微卫星公司独立开发的姿态控制系统，该系统与合作伙伴提供的姿态测量和执行部件集成在一起。无论是凝视地球，还是改变和保持对太阳和地球的各种姿态，它都被完美地执行，并最终确保闪烁任务的成功完成。”

2018年12月7日12点12分，瓢虫系列卫星在酒泉卫星发射中心搭载了一枚长二丁火箭进入轨道，已经两个多月了。在这个系列的7颗卫星中，主星“瓢虫1号”是一颗100公斤重的卫星，有3颗6U立方星和3颗3U立方星。其中，“瓢虫一号”和五颗立方体星由私营商业空间公司“九天”微型卫星独立开发和运营，一颗6U立方体星是联合开发的。

“瓢虫系列”旨在验证100千克卫星的全卫星开发能力，验证几颗立方体卫星的创新技术，并在野生动物保护和野外应急救援等领域开展物联网系统级验证。其中，“瓢虫一号”是第一颗由九天微型卫星研制的100公斤级卫星。它搭载了中国科学院西光研究所和中科天塔共同研制的空间自拍、星光闪烁和空间虚拟现实三大有效载荷。目前，该卫星已经完成了平台测试和负载测试。所有功能运行正常，在轨效果良好。

2018年12月25日，瓢虫1号在北京首次测试了星光闪烁载荷。尹田星际公司研制的星敏感器清楚地捕捉到地面上的莫尔斯电码虚线圣诞快乐，并测量出闪烁的实际亮度为-0.5个星等，高于零星等恒星的亮度设计要求。1月31日，当“瓢虫1号”飞越Xi时，它还通过莫尔斯电码向Xi人传递新年问候。

除了闪光到地面，瓢虫1号还带有空间自拍功能。在央视春晚上，瓢虫一号为快眼队和歌手张靓颖拍摄了0001太空自拍。作为世界上第一颗具备空间自拍功能的卫星，瓢虫1号克服了显示屏在空间曝光中的环境适应性问题，突破了低成本磁控可展开结构设计等关键技术。

九天微星创始人兼首席执行官谢涛表示，之所以用“草根气质”来称呼“瓢虫”，是因为它的开发模式不同于国家队，卫星代码更“扎根”；第二，他们希望卫星具有顽强的生命力。

天基物联网蓬勃发展

近年来，微型卫星的发展如火如荼。在工业上，小于1000千克的卫星通常被称为微型卫星，它具有发射方式灵活、发射成本低和研制周期短的特点。由于微电子技术的进步、轻材料的发展和大功率太阳能电池的出现，微型卫星得到了迅速发展，并广泛应用于全球民用通信、遥感气象、技术验证等领域。

中外高度重视中低轨道小卫星的发射和应用，出台了一系列鼓励和促进小卫星技术和业务研发的政策。2015年，中国出台政策，明确鼓励民营企业开发商业空间，这也被称为中国商业空间的第一年。据估计，在过去的三年里，中国商业航天行业至少有100家新公司。九天的微型卫星和一箭七星，天文仪器研究所在轨10星，蓝箭空间发射了第一枚运载火箭并完成了火箭工厂的交付，星光和零一俱乐部分别成功发射了两枚亚轨道火箭...中国私人商业空间正式启航。

根据美国卫星工业协会(SIA)2018年6月发布的《2018年卫星工业状况报告》，2017年全球发射了345颗卫星，总共发射了90次，其中64次是商业卫星。卫星产业达到2690亿美元，同比增长3%。

国外小卫星热日益升温，空间小卫星星座的设计和发射计划越来越大，基于小卫星星座的天基物联网系统蓬勃发展。数据显示，地面蜂窝网络和海底光纤覆盖的面积约占地球表面积的10%，地球表面的90%不能通过地面蜂窝网络连接。

国际权威研究咨询机构高德纳(Gartner)预测，到2020年，物联网传感器终端数量将达到204亿，其中60%的接入点将是广域窄带低功耗(LPWAN)物联网终端。单一的地面网络或高轨道通信卫星远远不能满足物联网通信的巨大需求。将低轨道小卫星星座与地面网络相结合，构建天地一体化通信系统，是实现万物互联的有效解决方案。

计划在2018年部署为期九天的物联网微型卫星星座。物联网的用户链接将通过“少年之星1号”进行验证，系统级验证场景将通过“瓢虫系列”的7颗卫星进行。该星座将于2019年以一箭四星的形式推出，用于公务。将于2022年完成72颗物联网小卫星的部署，实现全球广域窄带低功耗物联网终端的实时数据采集和数据交互，为智慧城市信息化建设、“一带一路”倡议和国防与民用技术一体化的国家战略提供支持。在此基础上，计划到2025年完成由800颗小卫星组成的低地球轨道互联网星座，为世界提供无缝宽带接入服务。

物联网星座部署完成后，单日数据采集数量将达到5亿，可以服务于重型机械、固定资产、物流运输、导航航空、野生动物监测等多个行业，实现对全过程位置和状态信息的监控和返回。

目前，“九天”微卫星已与中国大熊猫保护中心、华密科技、三一重工等大型企业达成合作，实现物联网终端在工程机械监控、车船监控、野外应急救援、野生动物保护等领域的应用。

以野生动物保护为例，通过使用内置的全球定位系统/BDS双定位系统和支持卫星/全球移动通信系统双模通道数据返回的小型化野生动物监控终端，用户可以跟踪野生动物并监控其行为状态，从而实现牧群监管、珍稀濒危野生动物、野生动物救援、自然保护区管理、科学监控等功能。

中国科学新闻(2019-02-26第八版发现)

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