“千帆星座”连续发射成功,商业卫星产业“星途”璀璨

2024-02-19 00:00:00橘影
求学·理科版 2024年23期
关键词:千帆星座工程师

北京时间2024年10月15日19时06分,我国在太原卫星发射中心使用长征六号甲运载火箭成功将“千帆星座”第二批组网卫星——千帆极轨02组18颗卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。而前不久的8月6日14时42分,千帆星座的首批18颗商业组网卫星搭乘长征六号改运载火箭(一箭18星)亦顺利发射升空,取得圆满成功。

“千帆星座”是我国具有深远战略意义和广阔发展前景的卫星组网宏大计划,预计至2030年底将部署1.5万余颗卫星,通过全频段、多层多轨道星座的精心设计,为全球用户提供大带宽、低时延、高质量、高安全性且覆盖广泛的卫星互联网服务。在信息时代,它将成为推动社会发展、促进经济繁荣的强大引擎,为各行各业带来前所未有的机遇和变革。其也标志着中国商业航天领域从0到1的突破,一个属于“大航天”的新时代,正徐徐展开,同时浮出水面的,是一个万亿级的产业。

把基站建到太空,

加快布局数字时代的“丝绸之路”

当SpaceX的星链计划轰动全球时,很少有人注意到,中国正在悄然布局一个更具战略意义的卫星互联网工程。卫星互联网,是指通过发射一定数量的卫星,形成规模组网辐射全球,实现向地面和空中终端提供宽带互联网接入等通信服务。通俗地说,就是把基站建到太空中,让每颗卫星都成为移动的基站,为全球范围内的用户提供大带宽、灵活便捷的互联网接入服务。

而这个代号为“千帆星座”的庞大工程,是由上海市政府支持,由上海市国资委旗下的垣信卫星公司主导,是上海市落地商业航天战略的先手棋,其计划到2030年部署超过1.5万颗低轨卫星,构建一张覆盖全球的卫星互联网。

打开世界地图,我们会发现,城市只是一个个散点,大面积的地方都是野外,而在野外都建上基站,建设、维护成本过高,短期内无法实现。据了解,目前传统的陆地移动通信服务仅覆盖了不足6%的地表面积,全球仍有数十亿人无法享受便捷的互联网服务。

低轨卫星星座可以实现对偏远区域、海洋等的网络补充,尤其是在应急通信、公共安全、海洋科考等特定场景优势突出。比如,当自然灾害发生、地面基站被毁时,卫星互联网可以保障网络畅通。不仅如此,卫星互联网也是实现万物互联、打造新一代物联网的基础。据介绍,千帆星座建设完成后,将为交通运输、新能源、智慧城市、智慧农业、应急救灾、低空经济等领域赋能。

目前,我国已经部署了多个智慧卫星工厂,有航天科技集团五院的天津基地、航天科工二院的武汉基地、银河航天南通卫星智慧工厂、垣信卫星投资的上海格思航天G60卫星数字工厂等。其中,上海格思航天G60卫星数字工厂的卫星年产量预计可达300颗。相信不久,我国将会迎来一波卫星互联网建设的浪潮。

如今,太空已经成为大国博弈的新战场,是世界各国争夺的下一个热点领域,可以说,谁掌握了太空互联网,谁就掌握了未来数字世界的话语权。“千帆星座”的部署,将确保中国在这场竞争中占据主动地位。而作为“一带一路”的空中延伸,“千帆星座”将为沿线国家提供普惠的通信服务,是数字时代的“丝绸之路”。

“追星逐月”的年轻人,

有着自己独一份的就业观

在就业市场上,航空航天类专业其实算不上热门,甚至有些小众。然而近年来,伴随我国航天事业不断刷新纪录,航天科技实现跨越式发展,发射能力显著提升,空间科学、空间技术、空间应用全面突破,产业创新发展进入快车道,国家对相关专业人才的需求也在不断扩大,并逐渐显现年轻化趋势。

2024年7月,AI应用工作组联合猎聘大数据研究院发布的《2024年航空航天人才趋势报告》显示,在人才平均年薪上,深圳、上海、北京等城市均超过25万元,位居全国前三;同时,值得关注的是,随着海南自由贸易港和商业航天发射场的建设进一步加速,海口市航空航天人才竞争加剧,人才平均年薪达到20.73万元。

但是许多航空航天类专业的年轻人选择“追星逐月”的初心,并不是“高收入”。在他们身上,蕴藏着一份独特的就业观。

★“牵引”星星,互通全球的卫星资源工程师

吴蓓是一名“95后”卫星资源工程师,出于对星星的喜爱和对未知空间的好奇,硕士研究生毕业后,她就进入了深圳市卫星科普教育基地,选择了卫星资源工程师这一小众职业。卫星频率是一种重要的稀缺资源,抢占频率资源是确保卫星系统能够正常运行的必要条件,这就要求卫星资源工程师合理规划利用卫星频率,以满足国家重大战略和相关行业用频需求。

吴蓓主要负责亚太星通6D卫星的频率资源管理工作,需要整体把控卫星的频率资源状态。“比如说发射频点,卫星资源工程师发现频点(用来传输和接收无线电信号的特定频率,也可用来避免频率冲突,决定着无线电信号的传播质量和强度)信息之后,会通过频点向卫星发射信号,卫星接收信号后再往地球传递。”吴蓓说,卫星通信作为地面网络的补充,它能够解决沙漠、海洋、高空的网络覆盖问题。此外,卫星资源工程师需要对接信号处理技术员,掌握链路计算方法、输入信息条件、系统参考数值,以更好地完成信号发射和监测任务,这是一份具有技术挑战性的工作。“我所做的工作只是卫星互联网产业链中一个很小的环节,但是我觉得能够成为其中的一员,还是比较自豪的,年轻人要敢于在未知领域中勇往直前。”吴蓓如此说。

★给卫星当“码农”的卫星星务工程师

“90后”的邹定康是成都国星宇航科技股份有限公司的卫星星务工程师,主要负责“星时代-16”卫星星务软件的研制测试工作。作为年轻人,能给上天的卫星当“码农”,邹定康深知自己的责任重大,伴随着公司成功研制并发射15颗卫星,邹定康完成了自己作为“卫星码农”的身份蜕变。

邹定康表示,卫星项目立项后,卫星星务工程师首先要根据需求编制星务软件任务书,其次是根据需求进行星务软件开发测试,最后在整个卫星平台上进行联调联测。“年轻人进入航空航天行业工作,需要有一股拼劲、一股干劲,要甘于投入其中。”邹定康直言。

邹定康谈到,在火箭发射、卫星上天的那一刻心情是比较激动的,以前觉得卫星事业离自己很遥远,但真正接触之后,发现跟自己想象中的有些不太一样。尽管研发星务软件的过程有些枯燥,但当真正看到自己研制的卫星发射上天之后,就像看着自己抚养的孩子慢慢变大变强般欣慰。邹定康希望能够通过团队的技术研发和产品应用,拉近浩瀚宇宙、神秘太空和每一个普通人的距离。

★在电路板上逐梦星海的卫星硬件工程师

在长沙天仪空间科技研究院有限公司(以下简称“天仪研究院”)的一间实验室里,一个高高瘦瘦的白色身影格外引人注目。他就是1999年出生的魏化,一位穿着全套白色防静电服、时常埋头在工位上深入研究电路板的卫星硬件工程师。

魏化是甘肃人,在西北工业大学电子信息学院学习时,便对航空航天产生了浓厚兴趣。本科毕业后,魏化来到位于长沙市的天仪研究院,迅速融入了这个充满活力的团队,并展现出出色的专业能力。

“在学校里,我的专业研究方向主要是电磁场。我在学校里学习的理论知识肯定需要付诸实践,而通过在实验室工作,我学习到了很多关于卫星研究的内容,这是非常珍贵的。”魏化说。

一颗卫星在发射并投入运用之前,硬件部分的设计、调整和测试是最为核心的工作之一,这也是魏化在实验室里主要从事的任务。魏化深知,每一块电路板都承载着卫星的重要功能,任何一点小小的疏忽都可能导致整个卫星系统的故障。“一颗卫星发射前至少需要半年的时间来调整Bug。”魏化边说边拿着不同的线缆对一块电路板进行测试,经过一番仔细检查,找出问题所在,并熟练地进行修复。

“我的梦想是有一天我能带领一个团队,负责一颗卫星所有电子学的工作,亲眼看着它成功发射到太空。”魏化说,“很多男生从小都会有一个成为科学家的梦想,如果我真的做到这一步了,无法想象梦想成真的我会有多么开心。也许每天埋头在实验室里的我,会全程陪同着一颗卫星回到位于我老家——甘肃的发射场,亲眼看着承载它的火箭点燃发射,将它送到太空。”

正是群星闪耀时,

探索空间科学与技术专业

1957年10月人类发射了第一颗人造地球卫星之后,空间科学才真正成为一门独立的、交叉性很强的前沿学科。自此,空间科学不断开拓人类认知新疆域,改变了我们对自然和自身的认识。习近平总书记指出,“深空探测成为科技竞争的制高点”,要“一步一个脚印,开启星际探测新征程”。

空间科学与技术专业是在物理学、化学、地球科学等学科以及计算机和信息技术基础上发展起来的理论、技术与应用并重的专业,具有很强的综合性和前沿性。

首先人类进入深空探测,要知道为什么去?干什么去?这就是空间科学。其次人类要有能力进行探测和测量,这就是探测技术。这两部分合起来就是空间科学与技术专业。空间科学与技术专业的研究范围大到宇宙空间,远到无限未来。空间范围从地球到大气,延伸到太阳、行星和行星际空间等离子体;时间范围从46亿年前太阳系形成至无限未来。空间科学与技术专业研究的是这个广阔时空中的结构、物质及其发生的运动和变化,开发为此所需要的各种高新技术。

空间科学与技术专业主要涉及力学、物理学、地球物理学、天文学等多学科的方方面面,主要课程有电磁场与波、数字信号处理、传感器技术、对地观测方法与技术、空间物理等。

空间科学与技术专业的目标是服务国家深空战略,培养空间探测相关的科学与技术人才。空间科学与技术专业学生毕业后可在航空航天、国防军工等行业的相关科研院所和企事业单位从事相关的理论研究、技术开发和管理等工作,也可攻读地球物理学、地球探测与信息技术等相关专业的硕士学位。除了满足国家和社会深空探测方面的需求,作为地球物理学类专业,空间科学与技术专业的毕业生还可以在资源与环境领域发挥才干与作用,包括到自然资源部门、气象部门、生态环境保护部门任职等。

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