“皮星二号”在太空工作的模拟图 （图片来源：钱江晚报）

日前，浙江大学微小卫星中心开了个用学术研讨方式庆祝的生日趴。庆生对象，全上了天——距离地球640和525公里的轨道上，四颗浙大自主研发的皮卫星正在工作，两颗“皮星一号A”卫星进入太空工作六周年、两颗“皮星二号”卫星入轨服务一周年。

皮卫星不是调皮的卫星，而是按照重量大小来形容的概念，指重量在公斤级别的微小卫星。

对于浩瀚的宇宙来讲，皮星像是卫星界的“霍比特族”。相比大卫星，皮星成本低廉、研制和生产周期短、应急反应快。

在这个特别的生日派对上，科学家们首次讲述了浙大皮星家族许多鲜为人知的故事。

“皮星一号”神秘失踪了九年

已经发射成功6周年的“皮星一号A”，名字里拖着个字母“A”，是因为“皮星一号”这个名字，属于另外一颗皮卫星。

那是中国首颗发射升空的公斤级皮卫星，尺寸和“皮星一号A”一模一样，是一个边长15厘米的立方体卫星，也由浙江大学微小卫星研究中心研制。但遗憾的是，自从2007年5月25日搭载“长征二号”丁运载火箭飞向太空以后，这颗卫星就再也没有和地球联系。

“升空以后，它就一直没有自动开机。”浙大微小卫星研究中心主任、浙大航空航天学院副院长金仲和教授告诉记者，“当时‘皮星一号’上天后杳无音讯，大家压力非常大。连续两周时间，所有相关的科学家和工作人员在西安卫星测控中心的帮助下，每天都在寻找这颗皮卫星，最后还是放弃了。”

金教授团队做了大量的分析，认为“皮星一号”很有可能出现“水土不服”的问题。

卫星上天，首先要经受在火箭中剧烈震动的考验；而到了太空，又面临着极冷极热的环境。“‘皮星一号’在设计时，并没有充分考虑这些恶劣的环境。”金教授说。而在制作工艺上，“皮星一号”几乎所有装备都是由当时浙大的学生自己手动焊接装配的，在发射前，团队还拆开卫星进行了最后一次调试，这可能都是导致卫星失踪的原因。

“‘皮星一号’现在还在天上吗？”记者问。

“按照轨道寿命，它应该还在天上飞。”金教授说。

“皮星二号”撑开了一把纤维“伞”

“皮星一号A”的两颗孪生星的生日在中秋节。2010年中秋节，它们搭上“长征二号丁”运载火箭，顺利进入太空。

记者在浙大微小卫星研究中心看到了“皮星一号A”的模型——边长15厘米的立方体，重3.5公斤，外身披着36片太阳能电池，其中对地面的一角安装了一个由浙大光电系研制的360度视场全景相机，用于成像实验。

金教授给记者看了“皮星一号A”拍摄的地球照片。这张超广角的相片叫人忍俊不禁，仿佛能想见“皮星一号A”在天上卖力工作的样子——

图片中除了能看到云雾缭绕的地球，还能看见“皮星一号A”自己身上的9个螺丝和两个天线。

金教授说，“皮星一号A”位于离地球表面640公里的轨道上，每96分钟绕地球一圈。每天它们会与西安卫星测控中心有一次通信联系，传回轨道定位、健康数据、拍摄的图像等信息。每隔一段时间，研究中心会从卫星测控中心取回数据。

“皮星二号”要更大一些，上天的也是两颗孪生星——边长25厘米的立方体卫星。

去年9月20日，我国新型运载火箭“长征六号”在太原卫星发射中心点火发射，成功将包括两颗“皮星二号”在内的20颗微小卫星送入太空。这趟“飞天专车”，创造了中国航天乃至亚洲航天一箭多星发射的新纪录。

20公斤重的“皮星二号”包含了约10公斤的任务载荷质量：其中5.6公斤的任务载荷是一把高级碳纤维“伞”，直径有1.6米。搭载火箭起飞时，这把“伞”收拢，当卫星进入轨道后，碳纤维“伞”就展开，面积有大约2平方米。“皮星二号”是中国首例承担重大试验任务的应用型皮纳卫星。这朵太空中奇特的“花”，包含有多项堪称国际首创的关键技术。

一年的时间，“皮星二号”已经绕地球飞行了近6000圈。通过这次验证，伞状天线结构将可用于皮卫星和纳卫星中，从而能够在通信、地震监测、行星际探测以及新技术的演示验证等多个领域发挥更大的作用。

“皮星三号”开启民用订制时代

记者在浙大微小卫星中心，看到了“皮星三号”，遗憾的是，它现在的图片还不能公布。

这颗边长25厘米，大约20公斤重的立方体卫星跟前面上天的几对孪生兄弟不同，它可以说是一对龙凤胎：一个正方体卫星，上面是一个球体；另一个正方体，上面是一个“金字塔”。球体和“金字塔”的功能，暂时不能透露。金教授表示，“皮星三号”预计在明年发射。

而从“皮星三号”时代开始，浙大微小卫星中心也将正式面向民用需求，订制这样轻巧高能的皮卫星。

原来依赖大卫星做的许多工作，现在皮卫星也能做了。金教授介绍，目前各国小卫星已涉足特种通信、对地观测、导航增强、海洋探测、航道监控、天文观测等领域，具体应用包括舰船定位、大气PM2.5测量、渔业纠纷取证、工厂发货业务量评估、危险品运输车和动物监控跟踪等，甚至把通讯基站放到太空轨道上，实现天基互联网。“谷歌计划发射2000颗小卫星，实现互联网对地球表面无死角的全覆盖。”金教授说。

“制造一颗几百公斤级的大卫星，成本在10~20亿元人民币左右，需要花费至少两年时间。就算制造一颗微小卫星也需要几亿元。”金教授介绍，但制造一颗皮卫星，成本仅为几百万元人民币，时间仅需要几个月。皮卫星对火箭发射的要求也较低。大卫星从进入发射基地到上架发射，最快也要30~40天，而皮卫星从进场到发射，短短几天就能完成。

当然，单颗皮卫星的功能相对于大卫星来说是弱的。“皮卫星的编队飞行，是目前皮卫星研究者的一个美好愿景。几个甚至数十个皮卫星会被同时运送到太空轨道，我们称之为‘星群’，就像候鸟一样，按照不同的序列组合起来。卫星之间可以实现数据通信，一起把探测到的数据传到地面。”金教授说。（记者 章咪佳）