梦想成真——“托马斯·杰佛逊”高中生卫星

+ 刘进军 编译

梦想成真
——“托马斯·杰佛逊”高中生卫星

+ 刘进军 编译

一个思想火花能点燃太空吗？几双小手能创造什么样的奇迹？“总统”能飞上太空吗？思想到底能走多远？

高中生卫星见证了太空飞行的奇迹，破译了航天科学的神秘，更打开了一片想象的太空。当它在太空翱翔的时候，你能否发射航天科学的激情，突破太空梦想的疆界，飞行壮丽辉煌的人生？

杰佛逊高中标志：圆形和三角形几何造型

1826年7月4日，美国《独立宣言》诞生50周年纪念日。这一天，一代伟人托马斯·杰佛逊去世。托马斯·杰佛逊是美国的开国元勋，《独立宣言》的主要作者，美国第三任总统,被评为美国最伟大的总统之一。

杰佛逊是一位杰出的政治家，追求科学与真理，弘扬民主自由和人人平等，一生光明正大。他也是一位伟大的思想家，特别强调思想自由，鼓励创新发明，反对任何束缚思想自由的行为。在华盛顿哥伦比亚特区有一座杰佛逊总统纪念馆，杰佛逊雕像最醒目的前方镌刻着：我向上帝保证，永远敌视一切对人类思想的专制。

思想自由像春风一样吹遍美国，为美国繁荣富强打下基础。为了纪念和尊敬，美国著名的国会山有杰佛逊总统的伟人雕像，全美国至少有16所以托马斯·杰佛逊命名的中学，位于弗吉尼亚州亚历山大市的托马斯·杰佛逊公立中学就是其中之一。

这是一所名不见经传，普通得不能再普通的学校。然而，这里的一大办学特点，是让学生们全面发展，动眼、动嘴、动手，更要动脑。老师们常说，“你可以成绩不佳，但不能没有爱好。”杰佛逊高中鼓励学生发挥自己的天赋，尽自己的能力解决各种各样的问题，激发学生的协同作用，让他们在未来的大学生涯中保持和超越其他同学。学校办得越来越见起色，从10年前开始，杰佛逊高中位居全国前几名，已经取得各种竞赛的连胜，取得大量令人难以置信的成功。

“托马斯•杰佛逊”立方体卫星计划徽章

老师指导学生聚精会神安装卫星

杰佛逊高中的师生们在思考一个问题：怎样一鸣惊人？有的学生说:“如果造一个会思考、爱饶舌的机器人，可在科学辩论会上得金奖。”有的学生提议：“咱们研制一辆用心灵和思想控制的轮椅，让残疾人走遍天涯。”一个黄毛小丫头说：“为什么不造一颗卫星，那才是最高科技！”

有些老师认为：高中生造卫星，那简直是天方夜谭！而经过拜访卫星专家、航天专家和技术评估，高中生造卫星是可行的。卫星技术正朝着纳米化、普及化方向发展，有些学校的大学生已经发射了几十颗卫星，高中生只要努力一把，照样可以发射卫星。埃文格·雷泽校长激动地宣布：“干吧！在科学的道路上杀开一条血路！杰佛逊高中将创造历史！”

2006年，杰佛逊高中的学生准备制造世界上第一颗高中生卫星。高中生卫星项目完全按照航天工程的方式进行研制：先学航天理论，接着讲航天技术，再进行航天工程。卫星项目被分解成各个子系统，分配到每一个小组，每个小组有一名导师和几名学生组成，每个小组负责研制一个子系统。

高中生卫星进入太空

入选高中生卫星项目的，并非成绩都很优秀，而是些机灵、爱动手、满脑子金点子的学生，他们被选拔为卫星设计师。在7年时间中，大约50名高中学生从高二年级学生会脱颖而出，共同研究、设计和制造一颗1U立方体卫星。卫星的部件都是在市场上采购，资金则来自于美国轨道科学公司的3万美元捐款。

“托马斯•杰佛逊”立方体卫星的芯片

这颗高中生共同研制的立方体卫星，取名为“托马斯·杰佛逊”，这是第一颗以美国总统名字命名的卫星。它长度0.1米，宽度0.1米，高度0.11米，重量0.89千克，发射机最大功率1瓦，太阳能帆板产生电力平均小于3瓦，设计寿命6个月，轨道寿命约2至4年。卫星的各种飞行软件和代码、环境温度系统、电源系统、太阳能帆板、太阳能电池等均通过美国空军测试验证。“托马斯·杰佛逊”立方体卫星的个子不大，但名气很大。

“托马斯•杰佛逊”立方体卫星

2011年9月16日，美国第44任总统贝拉克·奥巴马听说高中生在研制卫星，也来到杰佛逊高中，观看高中生制作的卫星。奥巴马参观了学校，详细观赏了学生们的科技杰作：“托马斯·杰佛逊”卫星、一辆心灵控制的轮椅、一个机器人和一个发光浮标。

在美国当总统并不容易，常常遭到媒体和百姓的嘲笑和调侃。奥巴马是美国历史上第一位非洲裔总统。当他提出《移民改革法案》，限制非洲人进入美国，有人就打出标语：“奥巴马驱逐了父母亲！”人们又细心一看发现：奥巴马具有清新俊美的外表,奥式特色的口音,一成不变的衬衫领带，特别是那永远不变的微笑，像个机器人。

当奥巴马来到机器人旁边，机器人突然出现一个视频：“奥巴马总统，你是个机器人吗？”奥巴马傻笑了：“机器人先生，我是人类。我的微笑都是发自内心的，但人家说我的微笑都是装出来的，像个机器人。这点，我们很相似。”

机器人说：“也许你已经注意到了，机器人无处不在，从事各种各样的工作。它们在农场工作，正在打扫地毯，为我们送上咖啡，甚至监考学生考试。或者突然地，一位舞蹈机器人会上来邀请你跳舞。总统先生，你会关注她的身姿吗？能跳准每一个舞步吗？”奥巴马脖子一缩，装作拉下脸说：“我不能跟美女跳舞。第一夫人米歇尔要吃醋的。”

当看见“杰佛逊”卫星，奥巴马总统以神圣的眼光一遍一遍地仔细端详，耸耸肩长叹一声：“真是不可想象！”。奥巴马问：“卫星由谁发射呢？”老师答：“美国轨道科学公司愿意发射卫星。”

奥巴马称“托马斯·杰佛逊”立方体卫星为“总统”卫星。他询问道：“总统”能飞上太空吗？同学们回答：只要火箭发射成功，“总统”卫星肯定没问题。他高兴地提议：“同学们，再努力一下，把我也发射上太空。比起当总统，还是当卫星自由一些！”在拍照留念时，奥巴马让同学们站在中间，又露出那机器人一般的微笑。

美国总统奥巴马也爱玩卫星

11时10分，奥巴马总统进入学校的体育馆。在那里，他激情洋溢地就《发明与专利改革对美国的创新和促进长期经济增长具有巨大的重要性》发表演讲。演讲过后，他大笔一挥，签署了《美国专利法》，并成为法律。这是近60年来《美国专利法》最大、最全面的一次修订，被誉为鼓励发明、保护创新、增加就业的里程碑事件。《美国专利法》将给美国发明专利制度带来深远影响。

为什么奥巴马总统在杰佛逊高中签署这么重要的法律呢？因为杰佛逊高中的“托马斯·杰佛逊”卫星本身就是一项重大发明，是一项史无前例的创新，是一次思想自由的典范，象征着一群孩子的壮举。在杰佛逊高中签署《美国专利法》，具有重大和深远的意义。

2013年11月20日，在美国东海岸的弗吉尼亚州瓦勒普斯岛中大西洋航天港，一枚“人牛怪-1”运载火箭昂首挺立。“人牛怪-1”火箭由美国轨道科学公司制造，高度19.21米，直径1.67米，重量36200千克。它可以将580千克有效载荷送到185千米轨道倾角28.5°的低地球轨道。

8时15分23秒，“人牛怪-1”运载火箭腾空而起，朝东南方向飞驰而去。不到10分钟，飞控中心宣布：“人牛怪-1”火箭已将30颗卫星送入太空，其中包括了“托马斯·杰佛逊”立方体卫星。这颗由高中生们研发的立方体卫星终于进入太空，它成为世界上第一颗高中生卫星。

美国轨道科学公司的“人牛怪-1”号运载火箭

成功升空后，“托马斯·杰佛逊”卫星运行在轨道高度500千米，轨道倾角40.5°，轨道周期89分钟的低轨道，传输基本遥测数据，如电压、温度、CPU的状态。特别有趣的是一台语音合成器，上行频率145.980兆赫，下行频率437.320兆赫，可以ASCII编码将文本信息转换为模拟语音信号。

为了表达纯真的敬意，世界著名科学家、用眼睛讲述宇宙发展史的英国剑桥大学教授史提芬·霍金亲自发了一封短信。这封短信很有意思。语音合成器发出的伦敦腔英语是：“亲爱的同学们，这是你们的节日。‘总统’也能上太空。你们可以大声说：有的总统说我们年纪小，……”这是一封只有一半内容的短信，非常奇怪。

好消息又传来！世界各地学生通过卫星上的语音合成器纷纷发送邮件到杰佛逊中学庆祝节日和鼓励，并与世界各地的朋友和家人交流。一天，一个陌生人发来一封短信语音：“谁说你们年纪小，但你们的功夫高！——美国总统奥巴马”。

“托马斯·杰佛逊”立方体卫星震撼了全世界。它的主要目标是作为一个资源和教育推广工具，希望能鼓励其他教育机构探索太空的奇迹。“杰佛逊”立方体卫星将作为在世界范围内中小学教育的榜样。

这颗小小的卫星很快改变了杰佛逊高中。据统计，从2007年至2013年，美国《新闻与世界报道》将杰佛逊高中评为美国最好的公立学校。2014年，美国《新闻周刊》将杰佛逊高中提名为年度“美国顶尖学校”。杰佛逊高中成为全美国高中生心目中的“麦加”。谁都想进入这个校园里，可惜学校仍然只招收附近的学生。

平时斯文优雅的埃文格·雷泽校长，也像师生们一样疯狂：“这是震撼世界的壮举，感谢卫星的恩典。”目前，学校正在花费约8900万美元，进行一次校园的重大改造，雨季在2016年底前完成扩大校园计划。

智慧到底能走多远？思想有多远，智慧就能走多远。杰佛逊高中创造了历史，将永垂航天史册。