8月21日，南京航空航天大學的師生收到了一份來自太空的校慶祝福。該校微小衛星空間操控實驗室康國華教授團隊，研制的衛星艙內空間環境智能管理單元“錦囊一號”在軌成功開機并順利傳下遙測數據，遙測信息中載有南航校慶70周年電子標識，再次為校慶添上了濃墨重彩的一筆。

“錦囊一號”衛星智能管理單元傳送的艙內照片

南航校慶70周年電子標識

從“植物膠囊”到“錦囊一號”，全方位創新升級

今年8月9日12時11分，“錦囊一號”跟隨“東海一號”衛星搭載于星河動力航天公司谷神星一號（遙三）·星光益彩號運載火箭，順利進入預定軌道。8月11日，當“東海一號”衛星經過上海測控站上空時，隨著地面指令注入，“錦囊一號”成功開機并順利傳下遙測數據。

記者了解到，“錦囊一號”空間環境智能管理單元運用南航自主研發的衛星智能化新技術，是所搭載“東海一號”衛星平臺的重要組成部分，可完成智能管理單元艙內溫度、氣壓等環境數據的采集和智能管理，能夠有效提高衛星平臺環境管理的精細度和智能度。

在指導老師康國華教授的帶領下，由航天學院、自動化學院等學院本碩博學生組成的團隊，參與了創意發起、原理設計、工程實施等環節，攻克多項技術難題，完成了“錦囊一號”載荷的設計定型。

“錦囊一號”衛星智能管理單元

“你可以把它想象成一個像魔方一樣的立方塊，雖然它體積不大，但是麻雀雖小，五臟俱全。”“錦囊一號”團隊的成員之一、航天學院21級博士研究生許傳曉說。據介紹，立方星是一種立方體構型的微小衛星，早在1999年立方星的概念就被提出。

“錦囊一號”的前身是康國華提出的‘植物膠囊’的創意，2021年4月24日，中國航天大會在南京舉辦，在立方星分論壇上，第一屆世界大學生立方星挑戰賽正式啟動，“植物膠囊立方星的構想一直存在于我們的想象中，這個比賽給了我們把它變為現實的契機。”

團隊憑借著極具突破性和創新性的作品——“植物膠囊立方星”突出重圍，斬獲了中國賽區總決賽的特等獎（全國僅3個），同時也拿到了國際總決賽的入場券。

“將研究成果送入太空”，是康國華和團隊成員們早就已經確定的目標，繼承了“植物膠囊立方星”關鍵技術的“錦囊一號”應運而生。

一路攻克各類挑戰，打造獨一無二的太空“陽光房”

“錦囊一號”的研制面臨更嚴苛的要求、更復雜的測試。 “‘錦囊一號’四面墻壁都是玻璃，打個比方，就像太空中的陽光房。”康國華老師說。

想要保證“陽光房”的外部結構足夠穩定可靠，對整個團隊來說都是巨大的挑戰。“我們是在一個長寬高僅有10厘米的小立方結構上開四面窗，這還是首次在立方星架構上應用這樣大面積的透明玻璃構件。”負責外部結構設計的20級博士研究生華寅淼介紹，面對發射時火箭的強震動，以及太空中快速的冷熱交變情況，玻璃構件很容易破碎，一旦出現裂縫，陽光房的氣密性就會被破壞，不僅內部的實驗環境無法維持，也會造成安全隱患。

“錦囊一號”研制過程

航天器上玻璃構件的安裝、保護和密封一直都是工程設計的難點。發射階段的強烈振動、在軌期間頻繁的劇烈冷熱交變，都對玻璃及其連接結構要求很高。“為了能達到構想，在設計上，我們將玻璃的每條棱邊都使用特制形狀的橡膠層包裹起來，起到密封與保護的雙重作用。”

在力學振動測試時，團隊成員都仿佛忘記了呼吸，一旦玻璃出現裂紋，所做的一切都要打回重來，“當看到三個方向的振動結束后，外觀完好無損，電子系統運轉正常，大家這才長舒一口氣。”華寅淼說。正當成員們準備進入下一個階段的時候，意外發生了。測試完的載荷進入真空罐進行真空環境歷練時，備份載荷出現了微弱漏氣現象，大家的心又懸了起來。試驗只好暫停，團隊又用了幾天時間排查故障。

工程實踐本身充滿不確定性，電路、程序、外形硬件等各個方面隨時都有可能出現難以察覺的問題。在項目測試的過程中，常有突發的項目崩潰的情況，一遍遍測試排查各個環節必不可少，“這個過程太痛苦了，但我們都不希望任何一個環節掉鏈子。”華寅淼說。在第一版樣機成功通電時，團隊成員們不由自主的歡呼起來，“我們看到了項目實現的希望，近半年的艱難坎坷都被這一刻的喜悅沖淡了。”

夢想成功升空，在小衛星中收獲“大成長”

參與“錦囊一號”項目的成員包括了南航本科生、碩士生和博士生，核心成員有5名。“為了完成這個項目，課題組每個成員都傾盡全力地幫助我們。”無論是在比賽中取得的好成績，還是項目成果最終順利升空的喜人成果，背后互幫互助、團結友愛的團隊功不可沒。“我們是一個大團隊”也成為了所有團隊成員的共識。

“課題組的師兄師姐們都是主動幫助我們的，如果沒有他們，靠我們五個人，這個比賽肯定沒辦法完成。” 剛加入是還是本科生，現已成為團隊技術骨干的博士生許傳曉主要負責立方星中載荷電子學系統的設計部分，在團隊中發揮著不可替代的作用。

吸引和鼓勵本科生參與科創是康老師團隊的特色。康國華經常鼓勵本科生積極主動參與科研，即使能力達不到設計層面，康國華也會鼓勵學生參與到測試等各個環節中去。“學生在參與科研實踐過程中能學會很多東西，是對能力的多元提升。”在康老師的團隊中，學歷和經驗絕不是科研道路上的阻礙，每個成員都能在團隊中找到適合自己、需要自己的位置。

揚子晚報/紫牛新聞記者 楊甜子

校對 李海慧