走进大学（71）——南方科技大学(星载光学相机）
2025年10月16日中国高端星载高光谱相机拿下国际订单｜生产力新跃迁·策源之力(星载光学相机）
2025年10月16日
深圳商报·读创客户端首席记者 吴吉 通讯员 韩文嘉 刘煜琦 黄惠婧
2025年5月17日12时12分，我国航天领域再添新成果！南方科技大学“南科一号”卫星由朱雀二号改进型遥二运载火箭在酒泉卫星发射基地成功发射升空，卫星顺利进入预定轨道。这是深圳高校深度参与研发的首颗卫星，南科大地球与空间科学系团队自主研发了卫星上的空间电场测量和极光相机科学载荷，这标志着南科大在空间探测领域取得重要进展，也是我国商业航天与高校科研协同创新的又一成果。
该卫星搭载12米超长空间电场天线系统，打破了全球微小卫星电场天线长度纪录，并于国内首次利用微小卫星进行极光光学观测，以“低成本、高性能”的创新设计，在空间电场探测与极光观测领域实现“双突破”，为我国深空探测技术发展注入新动能。
深空探秘：服务空间物理基础研究及航天工程环境监测
“南科一号”是南科大首颗面向空间科学研究的微小卫星，搭载了自主研发的空间电场测量载荷和极光相机载荷。其中，空间电场测量载荷通过天线测量空间等离子体中的时变电场，为地球磁层、电离层监测提供了关键手段；而极光相机载荷则利用星载相机实时记录大范围极光数据，捕捉高纬度地区的极光现象。两载荷将聚焦太阳风-磁层耦合作用及空间天气效应研究，为提升空间天气预报精度、保障航天器安全运行提供关键数据支撑。
南科大师生代表集中观看了朱雀二号改进型遥二运载火箭发射直播，共同见证“南科一号”卫星入轨的历史性时刻。南科大党委书记姜虹表示，此次“南科一号”卫星成功发射，标志着学校在空间探测领域实现历史性突破，也体现了学校在学科建设方面的全面进步。作为教育科技人才一体发展的生动实践，该项目彰显了南科大服务国家航天事业的担当。她希望以此为契机，鼓舞南科大师生以更强的使命感和责任感，充分发挥青年科技力量，持续为中国航天事业、为国家重大发展战略作出南科贡献。
团队主要负责人、地球与空间科学系教授刘凯军介绍，“南科一号”的研制响应了国家深空探测战略需求，其数据将直接服务于空间物理基础研究，并为北斗卫星、空间站等重大工程提供环境监测支持。
两项突破：“太空卷尺”与“极光之眼”刷新纪录
“南科一号”卫星的空间电场测量载荷携带了三对电场天线（单边长度分别为2米、4米、6米），其中最长天线总长达12米，打破了全球微小卫星电场天线长度的纪录。研发团队通过创新性采用双层卷尺结构和3D打印技术，成功攻克了超长天线的折叠收纳难题，将天线及收纳装置的总质量压缩至1.7千克，体积仅1.6U（约10×10×16厘米），技术指标达到国际领先水平。这项突破为未来空间电场探测技术的发展开辟了新路径。
此外，“南科一号”还是国内首次利用微小卫星平台对极光进行光学观测的尝试，卫星通过精密轨道设计，单次飞越极光带时可连续观测9分钟，配合高灵敏度极光相机，能够动态记录极光形态演变，为揭示太阳风与地球磁层相互作用机制提供关键数据。卫星每月约14次飞越深圳上空，将开展城市地貌定点拍摄，为城市地理信息系统建设提供新型数据源。
除了上述主要载荷外，“南科一号”还搭载了天格载荷、辐照载荷、广西大学CXPD2载荷，以及天仪研究院自主研发的IP可视化载荷和热电载荷，进一步增强了其科研实验能力。
研教融合：学生团队全程参与锻造“硬核”能力
作为高校主导的科研项目，“南科一号”项目对“科研—教学”深度融合创新机制进行了深度探索。地球与空间科学系系主任陈晓非院士2018年提出研发南科大微小卫星的设想，并一直关注这一项目的推进。自2020年项目启动以来，20余名本科生、研究生在地空系刘凯军教授、叶生毅教授及杨剑副教授的指导下，全程参与了从设计、研制到测试的各项工作，包括载荷的研发、载荷和卫星平台的对接、卫星平台的发射和运行以及观测数据的处理分析等。这一过程极大地拓展了学生视野，提高了他们的动手能力，增加了对科研工作的参与感，并激发了学生对空间科学及空间探测的兴趣。
经过数年的不懈努力，两个载荷目前已顺利完成了各类地面测试，将通过“南科一号”卫星平台进行为期 1-2 年的在轨测试和数据采集。卫星平台和探测数据可以面向校内所有课程教学和科研共享，而相关成果将发表在国内外学术期刊。项目的开展不但培养了学生在空间探测方面的技术能力，更为我国深空探测计划积累了关键核心技术储备。
姜虹、理学院党委书记何佳清与项目组成员代表合影观看卫星发射直播的南科学子表示：“从课堂理论到见证卫星入轨，我们深刻体会到科技报国的分量，更坚定了投身科研的信念。”
项目负责人、地球与空间科学系教授叶生毅介绍，“南科一号”的成功运行，不仅验证了多项原创性空间探测技术，更为我国深空探测计划积累了关键核心技术储备。该成果的取得，为后续开展更大规模的空间科学实验奠定了坚实基础。研究团队将依托该项目，积极参与未来国家的空间探测计划，助力深圳市空天技术产业发展，服务国家的深空探测战略。
（图片由学校提供）
