清華新聞網(wǎng)12月24日電 ( 通訊員 李閆濤 謝廷玉) 12月22日，清華大學(xué)“天格計(jì)劃”學(xué)生團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的三號(hào)衛(wèi)星載荷（GRID-03）搭乘我國(guó)長(zhǎng)征八號(hào)運(yùn)載火箭的首次發(fā)射任務(wù)，從海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，成功進(jìn)入預(yù)定軌道。11月6日，“天格計(jì)劃”的二號(hào)衛(wèi)星載荷（GRID-02）從太原衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，并在11月19日順利完成全部功能測(cè)試，到目前已進(jìn)入到穩(wěn)定科學(xué)觀測(cè)一個(gè)月有余，正在對(duì)伽馬射線暴、太陽(yáng)活動(dòng)、脈沖星和空間輻射損傷等進(jìn)行持續(xù)在軌觀測(cè)與分析。“天格計(jì)劃”學(xué)生團(tuán)隊(duì)中由2018、2019級(jí)本科生組成的科學(xué)組、衛(wèi)星組自主負(fù)責(zé)了在軌觀測(cè)指令計(jì)劃和科學(xué)數(shù)據(jù)處理全流程。
GRID-03衛(wèi)星載荷與長(zhǎng)征八號(hào)運(yùn)載火箭
2018年底，“天格計(jì)劃”學(xué)生團(tuán)隊(duì)的首個(gè)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星載荷（GRID-01）順利發(fā)射入軌并成功開展科學(xué)觀測(cè)，這不僅驗(yàn)證了關(guān)鍵技術(shù)方案，更讓同學(xué)們從“真刀真槍”的空間任務(wù)中收獲了自信心。
從此，天格二號(hào)衛(wèi)星載荷（GRID-02）的設(shè)計(jì)就已經(jīng)提上日程。團(tuán)隊(duì)的主要成員在2019年完成了二號(hào)星的主要設(shè)計(jì)研制，原計(jì)劃在2020年春季發(fā)射。但突如其來(lái)的新冠疫情阻斷了團(tuán)隊(duì)同學(xué)們返校的腳步，二號(hào)衛(wèi)星載荷的發(fā)射時(shí)間也一時(shí)無(wú)法確定。在此情況下，團(tuán)隊(duì)的同學(xué)和導(dǎo)師們迅速調(diào)整，將剩余的各項(xiàng)技術(shù)工作化整為零，通過(guò)線上的分工協(xié)作、線下的熬夜實(shí)驗(yàn)，依靠團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成了衛(wèi)星載荷的固件重構(gòu)、性能標(biāo)定實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析。參與工作的團(tuán)隊(duì)成員橫跨五個(gè)年級(jí)多個(gè)院系，既有2018級(jí)、2019級(jí)本科生同學(xué)擔(dān)任主力，也有初入研究生和本科畢業(yè)班的老隊(duì)員領(lǐng)路，秋季學(xué)期還有一大批2020級(jí)學(xué)生的新鮮血液加入。可以說(shuō)，新冠疫情的暴發(fā)，對(duì)于學(xué)生團(tuán)隊(duì)不僅僅是一次計(jì)劃外的磨煉，更是學(xué)生團(tuán)隊(duì)完成新老隊(duì)員的“換血”與“傳承”的催化劑。
“天格計(jì)劃”的學(xué)生在中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院進(jìn)行的GRID-02衛(wèi)星載荷標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
相較于同在太空中遨游的GRID-01衛(wèi)星載荷，GRID-02和GRID-03兩顆衛(wèi)星載荷的綜合性能提升了一個(gè)臺(tái)階。在老隊(duì)長(zhǎng)鄭煦韜的帶領(lǐng)下，硬件組同學(xué)對(duì)GRID-02載荷的程序固件進(jìn)行了基于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的重構(gòu)和關(guān)鍵代碼段的逐指令優(yōu)化，伽馬光子探測(cè)的死時(shí)間從約50微秒減少到了10微秒以下。GRID-03載荷在保持探測(cè)器設(shè)計(jì)不變的基礎(chǔ)上，數(shù)采模塊升級(jí)以學(xué)生創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)提供的全數(shù)字化單元為核心，進(jìn)一步提升了死時(shí)間和在軌處理等性能。除此以外，2016級(jí)本科生高懷眾、2017級(jí)本科生潘曉凡等硬件組同學(xué)們?cè)谥袊?guó)計(jì)量科學(xué)研究院的實(shí)驗(yàn)裝置上先后完成了對(duì)于GRID-02、GRID-03載荷的詳細(xì)性能標(biāo)定，確保了新一代載荷開展科學(xué)任務(wù)產(chǎn)生科學(xué)數(shù)據(jù)的嚴(yán)謹(jǐn)可信，完成了從學(xué)生科創(chuàng)作品到真正科學(xué)任務(wù)的一次蛻變。
2016年成員合影（左） 2020年迎新會(huì)（右）
進(jìn)入秋季學(xué)期，“天格計(jì)劃”學(xué)生團(tuán)隊(duì)2016年第一代隊(duì)員已經(jīng)全部畢業(yè)，隨著二號(hào)星GRID-02的成功發(fā)射和科學(xué)觀測(cè)，一批優(yōu)秀同學(xué)成長(zhǎng)為了“天格計(jì)劃”學(xué)生團(tuán)隊(duì)的新一代主力。2018級(jí)本科生徐大成是團(tuán)隊(duì)新一代的學(xué)生團(tuán)隊(duì)理事長(zhǎng)，他與科學(xué)組同學(xué)們歷時(shí)一年多、從零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)上手，完成了科學(xué)數(shù)據(jù)處理軟件的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)在每天下行數(shù)百兆科學(xué)數(shù)據(jù)的綜合分析和物理事件搜尋。2018級(jí)本科生張羽翀則負(fù)責(zé)帶領(lǐng)衛(wèi)星組同學(xué)們進(jìn)行科學(xué)值班，根據(jù)衛(wèi)星運(yùn)行軌道和觀測(cè)科學(xué)目標(biāo)，生成每日的觀測(cè)計(jì)劃與指令序列。此外，2018級(jí)本科生蔣宇辰與一群向往硬件的低年級(jí)同學(xué)們，依托SRT項(xiàng)目從塑料閃爍體探測(cè)器電子學(xué)小課題入手，開始了學(xué)習(xí)摸索。他們是新一代的硬件組，也將會(huì)是未來(lái)衛(wèi)星載荷的設(shè)計(jì)者。還有兩位分別來(lái)自2019級(jí)工物系和物理系的劉亦暉和彭浩瑋，作為學(xué)生團(tuán)隊(duì)副理事長(zhǎng)承擔(dān)起了衛(wèi)星數(shù)據(jù)的可視化和團(tuán)隊(duì)周報(bào)等團(tuán)隊(duì)服務(wù)工作。
GRID-02衛(wèi)星載荷在軌科學(xué)觀測(cè)的數(shù)據(jù)結(jié)果
衛(wèi)星經(jīng)過(guò)南極和南大西洋輻射異常區(qū)時(shí)的伽馬光變曲線變化(上） 衛(wèi)星載荷探測(cè)到的空間伽馬能譜（下）
“天道酬勤，格物致知”，在實(shí)踐中檢驗(yàn)知識(shí)、在科創(chuàng)中提升能力。“天格計(jì)劃”給予每位同學(xué)發(fā)掘科研理想和志趣的舞臺(tái)。隨著二號(hào)、三號(hào)衛(wèi)星載荷順利的發(fā)射入軌，同學(xué)們用過(guò)硬的技術(shù)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作戰(zhàn)勝各種困難，使“天格計(jì)劃”進(jìn)入了多星聯(lián)合科學(xué)觀測(cè)的新階段。
在“天格計(jì)劃”導(dǎo)師團(tuán)的深入輔導(dǎo)和“天格聯(lián)盟”高校院所的協(xié)同支持下，“天格計(jì)劃”學(xué)生團(tuán)隊(duì)不斷成長(zhǎng)壯大，不忘“學(xué)生主體、立足培養(yǎng)、學(xué)科交叉、探索前沿”的育人初心，繼續(xù)探索以科研活動(dòng)為載體的育人模式，力爭(zhēng)為新一代理工學(xué)科交叉的基礎(chǔ)科學(xué)拔尖人才的培養(yǎng)作出貢獻(xiàn)。
“天格計(jì)劃”是一個(gè)以學(xué)生為主體的、面向基礎(chǔ)科學(xué)前沿的科研實(shí)踐項(xiàng)目，也是一個(gè)理工學(xué)科交叉的基礎(chǔ)科學(xué)人才培養(yǎng)項(xiàng)目。“天格計(jì)劃”由清華大學(xué)工程物理系和天文系共同發(fā)起，得到了科研院、校團(tuán)委的專項(xiàng)支持，其最主要的科學(xué)目標(biāo)是探測(cè)近鄰宇宙中由中子星并合引發(fā)的伽馬射線暴。2020年學(xué)生團(tuán)隊(duì)由導(dǎo)師團(tuán)曾鳴、馮驊、曾志、田陽(yáng)、倉(cāng)基榮五位老師共同指導(dǎo)，團(tuán)隊(duì)學(xué)生包括來(lái)自7個(gè)院系的90余名本科生。清華大學(xué)倡議發(fā)起“天格計(jì)劃”聯(lián)盟，其中南京大學(xué)、四川大學(xué)、北京師范大學(xué)等兄弟高校的天格學(xué)生團(tuán)隊(duì)的衛(wèi)星載荷研制也已啟動(dòng)。
供稿：校團(tuán)委
編輯：陳曉艷 李晨暉
審核：呂婷
