南洋理工大学四年来发射的其中三颗人造卫星已完成研究任务,如今负起新的“教学使命”。报读南大卫星研究计划的本科生,将能利用真正的卫星进行培训,学习掌握卫星的实时地面操作和通信技术,不必依靠模拟器进行训练。
这三颗由南大建造和发射的卫星依次为X-SAT、VELOX-PII及VELOX-I。
南大是在2011年发射我国第一颗卫星X-SAT。昨天是X-SAT在太空航行的四周年。重达106公斤的X-SAT,是南大与新加坡国防科技研究院合作研发的。过去四年来,它航行了9亿3000万公里,并从800多公里高空,拍摄地球表面超过9000张图像。
VELOX-PII和VELOX-I则分别在前年和去年发射。
目前,每年有约50名工程学本科生获选进入南大的本科生卫星研究计划。
过去只有硕博士生
有机会操控真正卫星
自去年8月起,南大卫星研究所开始利用这三颗卫星培训本科生。过去,只有硕士和博士研究生,以及研究员有机会操控真正的卫星,本科生一般得使用模拟器进行训练。
卫星航行速度极快,时速高达2万6000公里,每次飞过我国的上空,南大地面控制室只有短短10分钟与它进行“沟通”。控制室人员必须事先精确地计算出卫星运行的轨道,以预测它飞过我国上空的时间等,才能瞄准天线与卫星通信。
与卫星通信的目的,包括了解其硬件运作是否正常、下载相关数据进行分析、更新卫星的操作软件等。卫星每天飞过我国上空四次,早晚时段各两次,如果早上两次通信都不顺利,必须等上12小时后才有下一轮机会。
南大卫星研究所所长卢家顺副教授说,对比使用模拟器,操作真正的卫星能给学生提供宝贵的学习经验,包括锻炼他们随机应变。
博士生孙敬钧(29岁)过去还是本科生时,曾利用模拟器进行训练,三年前成为博士研究生才有机会学习操控真的卫星。“使用模拟器,不会碰到干扰信号,除非刻意将干扰信号放入模拟器程序。但真的卫星经过我国上空时,当时的环境如天气或其他通信信号等,都可能会造成意想不到的干扰,我们要懂得解除这些状况,才能有效地与卫星通信。”
另外,孙敬钧指出,使用模拟器没有时间的压力,与真正的卫星“沟通”,则必须在短时间内完成一系列操作。“因此卫星飞过前,我们必须做周详的部署,如准备好临时的应对策略等。”
电机与电子工程学学生沙惹凡南(A Saravanan),将在8月进入卫星研究所的本科生计划,展开四年级毕业专题研究。他专攻通信技术,希望日后成为研究所的卫星工程师。“学习操作真正的卫星,能提升我对有关技术的掌握,对研究更有效的通信科技有帮助。”
卢家顺说,卫星种种程序的操作对学生的技术要求很高,在本科生阶段就接受培训,即使学生将来不当卫星工程师,在宇航、电子及能源等领域,还是能学以致用,技术能力将受到业界人士认可。
目前,南大共有四颗卫星在太空运行。第四颗卫星VELOX-PIII是搭第三颗卫星VELOX-I的“顺风车”升空。南大第五颗卫星VELOX-PI仍在等待适当的发射时机。
今年底,南大将发射第六和第七颗卫星,它们将用来研究卫星之间通信科技的VELOX-II,以及可侦测气候变化的VELOX-CI。