哈工大“90后”博士韦明川：站在月球的背面看风景

青沐

追风少年韦明川

成功拍摄月球背面照片的龙江二号上搭载了一部微型CMOS相机。这是由紫丁香学生微纳卫星团队研制的，重量仅20g，在有限的空间内实现了光学、CMOS成像、图像压缩等功能。此前，微型CMOS相机成功拍摄了火星与摩羯座天区、月面云海地区等图像。微卫星还携带了由紫丁香学生微纳卫星团队研制的VHF/UHF通信模块，用于开展业余无线电通信试验、备份测控等任务，这是国际上首次在月球轨道进行的业余无线电通信试验。

这不是韦明川第一次走进人们的视野。

他和他的紫丁香学生微纳卫星团队早已经名声在外。这个外貌清秀的小伙子被伙伴们戏称为“韦老板”。这一绰号是对他科研、测算工作中一丝不苟与精益求精的态度的一种认可。提起他这个称呼，他笑着说，恐怕是我要求太严格，太严厉了吧。而来自大家的共识是，“韦老板”有亲和力、能包容，个人魅力十足，善于将有特长的人聚在一起。但如果有谁工作态度不端正，或工作中因不认真出现失误，平时乐呵呵的韦明川会立刻拉下脸，不留情面地予以批评和纠正。“老板”这个称呼因此不胫而走。

与以往我们印象中的卫星总设计师不同，这张稚嫩的面孔一直在提醒着我们这仅仅是一个90后的学子。谈起“90后”的标签，他说：“不管是几零后，最终都会走入社会、走上工作岗位，打标签的意义不大，毕竟人都是会成长的。”

对于科研和生活的安排，韦明川也有自己的看法：“工作还是要劳逸结合，尤其在真正涉及到设备操作的时候，更是要养足精神，毕竟工作台上一个不起眼的仪器可能就价值几百万，不谨慎不行，因此不到迫不得已我们都尽量避免加班。”

谈及这张月球照片，他特别兴奋。揭开宇宙的奥秘是他少时的梦想，现在只是迈出了第一步。他的身上有着同龄人少有的成熟，也许这与他研究的方向和工作的实际有关。严谨、细心、专注与勤奋，韦明川正以新一代大学生的独有风貌展现于众人面前。

从月球背面谈起

生于20世纪80年代的人应该不会对李卫东这个名字陌生。那时候还没有刘慈欣，李卫东的《外星人就在月球背面》满足了一代青年人的好奇心。这个被称为最天才的天文猜想，让我们对这颗陪伴了我们亘古岁月的星球魂牵梦绕。

关于月球背面的谣言很多。比如，“月球永远只有一面面向着地球，另一面永远隐藏在黑暗背后。”实际上，地球和月球之间因为潮汐锁定，导致月球几乎始终以一面向着地球，另一面的绝大部分在地球上都看不到，但这并不是说另外一面永远是黑暗的。事实上，当我们看到月球向阳的一面时，它的另一面是黑暗的;当我们看到月球背向太阳那一面时，它的另一面是光明的。我们看不到月球的背面，实际上是引力引起的潮汐锁定，这种现象在太阳系内的行星和卫星之间十分普遍。

1959年10月7日，苏联的太空船月球3号传回月球背面的第一张照片，影像经过分析之后，蘇联科学院在1960年11月6日出版了第一份的月球背面地图，它包含了500个可分辨的景观特征目录。一年之后，苏联以月球3号为基础，制作了第一个月球仪，包含了从地球上无法看见的月球背面特征。

而这次“龙江二号”传回的月球背面照片有着特殊的意义。正如荷兰NOS网站所言，一项由荷兰、中国大学生参与的国际计划显示了成果，由中国学生拍下的月球背面照片传回了地球。NOS说，虽然自1959年开始，科学家们就获得了月球背面的照片，但那是专业工作者的成果。现在，业余爱好者们也做到了这一点，而且是来自中国的大学生。

龙江二号的逐月梦

还要从中国的航天梦谈起。

自2003年以来，中国已经有包括嫦娥一号、二号、三号在内的11个月球探测器飞临月球，获得了月球背面的大量探测数据，包括地形地貌、物质成分、表面环境等详细信息。而作为“嫦娥三号”备份的“嫦娥四号”将实现在月球背面落月探测。在我国探月工程三步走计划中，“绕、落”任务已经完成，下一步将发射嫦娥五号探测器，从月球采集2公斤月壤带回地球。如果嫦娥五号任务取得成功，我国将用它的备份——嫦娥六号开展新的探索。有专家认为，如果嫦娥四号在月球背面发现了有价值的线索，可以让嫦娥六号去月球背面采样返回。

这期间作为国家航空航天重点科研项目研究的哈工大做出了突出贡献。据哈尔滨工业大学卫星技术研究所项目办主任李晖介绍，自1997年开始，哈尔滨工业大学践行“大航天”理念，搭建交叉学科平台，推动航空宇航科学与技术、力学、计算机技术、控制工程、机械工程、通信工程等多学科融合发展，促进教师和本硕博学生协同创新、集智攻关。20多年来，发明柔性化平台设计方法，突破卫星小型化、高功能密度和快速集成的核心技术;创新提出星箭一体设计方法，国际首创星箭一体飞行器快舟;累计成功发射14颗小卫星和微卫星……在征服航天梦想的征程上树立了一个又一个里程碑。

2018年4月24日，在哈尔滨工业大学举行的“中国航天日”主场活动开幕式上，哈工大两颗小卫星分别被命名为“龙江一号”和“龙江二号”。

2018年5月21日，哈工大研制的“龙江二号”微卫星与嫦娥四号任务“鹊桥”中继星一同升空，在历经113小时飞行后，于5月25日22时成功实施近月制动。“龙江二号”微卫星进入近月点350千米、远月点13 700千米的环月轨道，哈工大成为世界上首个将微小型航天器送入月球轨道的高校。

哈尔滨工业大学“绕月卫星”总指挥孔宪仁教授介绍说，“时间紧、任务重，受搭载重量和体积的苛刻限制，哈工大卫星所在首次涉足深空探测工程的情况下，采用大量创新技术成功实现了微卫星独立完成地月转移、近月制动、环月飞行的任务。在此之前，全世界都没有做过。”“绕月卫星”2016年12月27日开始立项，一直到“龙江二号”顺利进入地球轨道的一年多时间，整个团队只在春节期间休息了两天。团队成员除了几位老教师外，其他成员都很年轻，平均年龄在30岁左右。“对全世界来说，探月工程成功率只有55.8%，所以大家顶着巨大的压力接下这个几乎不可能完成的任务。”

“龙江二号”装载着中国科学院国家空间科学中心的低频射电频谱仪，当它飞到月球背面时，将利用月球完全遮蔽地球电磁干扰的天然方式开展超长波射电天文观测等实验，并将数据记录下来。当飞到月球正面时，再将数据传回地球，这为探测超长波提供了绝佳的机会。

这就是我们在中秋之夜看到的那张珍贵照片的由来。

别样青春，别样年华

在这航天壮举的背后，有一群航天人在默默无闻地做着奉献。哈尔滨工业大学航天学院2014级博士、紫丁香学生微纳卫星团队负责人——韦明川就是其中的代表。

1991年，韦明川出生在黑龙江省鸡西市。小时候，他就对科学有浓厚的兴趣。高中时，韦明川开始关注一些介绍专业知识的杂志。“那时候我经常用父母给的零花钱买一些简单的配件，拿回家里自己组装。有一次我制作了一个可以收发电报的小电报机，心里别提有多高兴了。”韦明川说。

兴趣是最好的老师，韦明川在学习课内功课外，把更多的时间放到了无线电研究上。

2009年考入哈尔滨工业大学后不久，韦明川加入了一个叫作“业余无线电俱乐部”的社团。当年，中国首颗业余无线电通信卫星“希望一号”发射成功的消息让他为之一振，他萌生了自己动手研制小卫星的梦想。他把这一想法向学校提出，得到了老师们的支持：“哈工大向来欢迎‘爱做梦的学生，放开手脚大胆干吧。”有了学校的鼓励，韦明川开始着手组建大学生卫星研发团队。

2011年夏天，韦明川正和哈尔滨工业大学业余无线电俱乐部的伙伴们为进展缓慢的小卫星计划苦恼不已。偶然在网上看到学校参与QB50工程的消息后，他第一时间找到了哈尔滨工业大学卫星技术研究所教师王峰。一心想做卫星的韦明川和力促参与QB50项目的王峰的想法不谋而合。QB50工程2010年由比利时冯卡门流体动力研究院联合欧空局等机构提出，该工程邀请全球高校参与，采用50颗立方体卫星组网，计划2016年底发射。

韦明川在按照QB50工程要求制定卫星方案的同时，开始着手组建以学生为主的纳卫星研制团队。2012年1月，国内首个由学生亲自参与设计、研制、调试与应用的纳卫星团队正式成立。

韦明川的团队计划研制的微纳卫星，是一种小型卫星。由于丁香花是哈尔滨的市花，因此，他把研制的卫星叫作“紫丁香号”，他的团队，则叫作紫丁香学生微纳卫星团队。“一共有两颗卫星，‘紫丁香一号和‘紫丁香二号，其中，‘紫丁香一号主要用来做科学研究，‘紫丁香二号用来做技术验证。”

2014年3月，哈尔滨工业大学微纳卫星研发团队正式提交参与“紫丁香二号”卫星发射意向书。韦明川成为“紫丁香二号”总体设计和测控负责人。

2015年9月20日7时01分，太原卫星发射中心，长征六号腾空而起，它将20颗卫星送入太空，创造了我国一箭多星的发射记录。其中，由韦明川为总设计师和测控负责人研发的“紫丁香二号”就在这20颗卫星之中。“紫丁香二号”对探索微纳卫星在未来航天装备和国民经济建设具有积极意义。这是我国首颗由高校学生自主设计、研制与管控的微纳卫星，创造了多个国内第一：国内第一次使用远红外长波对地成像、国内第一次配备ADS-B、AIS宽频接收机、国内第一次打造飞行软件试验平台。

在采访中，韦明川不愿意多谈自己，谈的更多的是他的同伴和学校的支持。

韦明川介绍他的团队时说，我们这支团队是混搭团队。凝聚了学校航空宇航与科学技术、力学、计算机技术、控制工程、机械工程、通信工程、电气工程、热能工程等8个学科的本科、硕士和博士研究生40多人，是一支学科交叉的研制团队。团队成员虽然来自不同学科，背景不同、经历不同，但梦想和方向一致：发射卫星是一项系统工程，单打独斗肯定不行。

2014级硕士研究生吴凡如今是姿态控制系统负责人，2014级硕士研究生夏开心负责星务软件，业余无线电俱乐部的米明恒、张冀鹞、吴庭丞等几位同学负责地面站的管理和建设。2012级学生胡超然是“紫丁香二号”天线负责人。计算机学院2013级张扬雨则负责在轨道上收集船舶和飞机定时发送的位置和速度等信息，再传回地面，借以掌握其行踪。

“我们是一个团队，无论遇到什么困难，我们都共同商量，自己解决。”韦明川說。

在学校方面，为确保团队可持续发展，哈尔滨工业大学专门规划打造了全国首个学生纳卫星研制工场，支持与鼓励校内外学生实现与卫星任务相关器件、单机、部件、系统、整星等各个不同层次的创新与实践。

“以学生为主的研制模式给了我们充分的发挥空间，磨炼了我们应对困难的意志力，而跨学科、跨专业的协作攻关也让我们更理解了团队协作的重要性。”

2015年11月，韦明川和他的团队代表哈尔滨工业大学，前往广州参加“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛。在广州，他们和来自全国各地的高校团队同场竞技，并最终获得一等奖。2016年初，喜讯再度传来，紫丁香学生微纳卫星团队被评为“小平科技创新团队”，这对团队里的年轻人来说，无疑是一次极大的鼓励。韦明川距离自己的航天梦，又近了一步。

这些年轻人创造了奇迹。

浩渺的宇宙深邃而广阔，月球只是众多闪亮星星中的一颗，月球背面的秘密马上就要揭开，但还有更多的奥秘等待人类去探索。正如阿姆斯特朗登上月球所说的一句话：“这是个人迈出的一小步，但却是人类迈出的一大步。”哈尔滨工业大学的学子们迈出了他们的第一步，还有更远的征途在等待着他们。

梦想照进现实，明月照亮前程。