“回顧這段經歷，我們深深感受到科學工程帶來的挑戰(zhàn)和成長,?！?月12日晚，第17屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽閉幕式上,，清華大學工程物理系大三本科生,、“天格計劃”學生興趣團隊第四任隊長劉亦暉作為特等獎學生代表發(fā)言。
劉亦暉作為特等獎學生代表發(fā)言
他穿著參加決賽時那件帶有“天格計劃”標志的黑色衛(wèi)衣,，帶著21歲少年的自信和光芒,，與無數奮楫逐夢的青年分享“科創(chuàng)先行,，強國有我”的天格故事。與時同時,，他們親手研制的衛(wèi)星載荷正在距離地面500公里外的軌道“遨游”,。
清華大學天格學生興趣團隊成立五年多來，一群20歲左右的本科生自由創(chuàng)新,、勇敢挑戰(zhàn),，將實驗室搬到了浩瀚太空。
敢想敢干 一封郵件開啟的“真”科學研究
2016年10月24日,，清華大學各院系學生科協(xié)主席收到了一封群發(fā)郵件,，郵件中提到“研制一個真正的伽馬射線暴（伽馬暴）監(jiān)測納衛(wèi)星”，請幫忙“招募”,。正是2013級工程物理系學生溫家星發(fā)送的這封郵件,，開啟了少年們的“追光之旅”。
天格不是“命題作文”,，而是源于一次師生間的閑聊,。2016年10月17日，剛上大四的溫家星和工程物理系教師曾鳴,、校外導師趙宗清一起討論畢業(yè)設計課題方向,，路上偶遇了天文系教師馮驊。師生一起在喝咖啡時,，開始了天馬行空的“腦洞”,，從伽馬射線、到引力波以及與其對應的電磁波輻射探測……溫家星產生了一個勇敢的想法,。
“發(fā)射衛(wèi)星監(jiān)測伽馬暴”是一件“很酷”的事情,。伽馬暴是目前人類已知最劇烈的天體物理暴發(fā)現象。從1973年公布發(fā)現伽馬暴以來,，關于它們的研究一直是天體物理學中一個前沿領域,，至今仍十分活躍。而抓住明亮伽馬暴的物理特征,，嘗試用微納衛(wèi)星搭載緊湊型探測器觀測,，這是讓溫家星激動萬分的靈感。
在曾鳴看來,，作為世界一流大學的青年人才,，就應該面向“真”科學研究，做一些“很酷”的事情,，做出屬于學生自己的科學創(chuàng)新,。馮驊也認為，天格相比傳統(tǒng)學生訓練最大的不同在于它的探索性和未知性,。
溫家星群發(fā)出的這封郵件,，最終招募到了來自各院系的30多名同學,，第二任隊長鄭煦韜就是這封郵件的響應者之一。2016年10月29日,，興趣團隊成立會議舉行,。馮驊提出從天道酬勤,、格物致知中各取一個字,，組成“天格”。
2017年4月,，學生自主完成了第一份科學報告書和第一代探測器原型機,，獲得了清華大學第三十五屆“挑戰(zhàn)杯”特等獎。
“天格計劃”的第一代探測器原型機
不懼質疑 堅定追尋宇宙中的“那束光”
“發(fā)射衛(wèi)星,、探測宇宙是國家的事,，你們本科生做得了嗎？還是不要好高騖遠了,?！?017年7月，溫家星和團隊成員參加了首都挑戰(zhàn)杯,。清華大學招生宣傳片《追光少年》的第一幕真實還原了他們曾遭受的質疑,。
一邊是蠢蠢欲動的雄心壯志，一邊是質疑和冷水,。但當一束光照向角落里的種子,，種子就重新積聚起長成參天大樹的力量。
這一年暑假,，天文學界發(fā)生了“一次革命”,。8月，科學家第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波事例GW170817,，伴隨著伽馬射線暴事例GRB 170817A,，這是人類歷史上第一次使用引力波天文臺和電磁波望遠鏡同時觀測到同一個天體物理事件。隨后,，歐美國家的科學家們提出了BurstCube,、HERMES等多個和天格類似的微納衛(wèi)星伽馬暴探測項目。
GW 170817（下） 與其伴隨的伽馬暴GRB 170817A（上）
這給“領先一步”的天格團隊極大鼓舞,，同學們熱情更加高漲,。隨著研究的深入，逐漸興起的商業(yè)衛(wèi)星激發(fā)出新的靈感,。此后,，天格有了更明晰的路徑：研制衛(wèi)星載荷，多顆星組網觀測,。
“做工程要萬無一失,，但培養(yǎng)學生,，需要有試錯的機會?！睂τ谑裁磿r候發(fā)射第一顆衛(wèi)星載荷,，曾鳴和馮驊也曾爭論猶豫。天格成立之初就有明確的定位：學生是主體,，老師在“背后”,。討論后，大家達成在天格成立兩周年發(fā)射第一顆衛(wèi)星載荷的目標,。
發(fā)射一顆衛(wèi)星載荷,，不算人員研發(fā)成本，僅發(fā)射,、遙測與通訊,、載荷的材料費用、標定束流實驗至少需要150萬元,。這可不是小數目,，錢從哪里來？
一直以來,，清華大學積極探索課內外結合的創(chuàng)新人才培養(yǎng)工作,，對學生科創(chuàng)活動“有求必應”，形成了“全過程累進支持,，全方位資源匹配”的育人體系,。在師生提出申請后，對于這樣一種全新的學生科創(chuàng)形式,，學校多個部門進行專門研討和專家評審,，薛其坤院士親自參與項目可行性論證。最終,，學校決定提供前所未有的“量身”支持,。
協(xié)調實驗室、邀請老師專家培訓……有了學校的支持,，同學們就吃了“定心丸”,。盡管如此，衛(wèi)星發(fā)射是硬核工程挑戰(zhàn),，所有工序必須在倒計時內完成,，載荷一旦發(fā)射，硬件不可能有修改的機會,，這對于從來沒有做過衛(wèi)星載荷的同學們來說,，仍是一項艱巨的任務。
勇于試錯 無數次“大冒險”迎來“生日禮物”
溫家星對“試錯”有更深刻的理解,，他開玩笑說：“盡管做了大量功課,，我們還是積累了豐富的把探測器調試壞的經驗,。”
讓大家印象深刻的是第一顆衛(wèi)星載荷發(fā)射前一個月的“聯調故障”,。時間緊張,，聯調過程中，由于接口順序的問題疏忽,，剛一插上電,，載荷的電路板立馬就燒壞了。如果這個時候放棄,，不眠不休近一年的努力將化為泡影,。
不到最后一刻,，絕不能放棄,！很快大家決定——把載荷的“病體”拿回來重新組裝。一場接力賽開始了,，大家合力對載荷進行“搶救”,。一群同學不眠不休，終于在兩天后的凌晨一點把載荷修復好,，由同學“護送”到長沙,。溫家星拍下了當時在工物館門口同學提著行李箱去趕飛機的背影，時間備注是“2018年9月1日凌晨1:05”,，保留至今,。
艱難困苦，玉汝于成,。2018年10月29日,，天格團隊迎來了最好的兩周歲“生日禮物”，GRID-01發(fā)射升空,，成功完成了在軌上電測試,！此后，GRID-02,、GRID-03B,、GRID-04相繼發(fā)射升空。
2021年1月21日,，天格GRID-02成功探測到第一個伽馬暴事例,，該事例也被我國懷柔一號、美國費米等衛(wèi)星確認,，清華大學與南京大學兩校天格學生團隊攜手合作完成了科學分析,，這是國際上同類納衛(wèi)星伽馬暴觀測項目中第一例發(fā)表的伽馬暴事例。目前,，天格首批科學成果正準備陸續(xù)發(fā)布,。天格團隊已通過國家空間科學數據中心的數據質量校驗,，為國際伽馬暴研究領域提供了一份獨特的天格科學數據集。
GRID-02發(fā)表的第一個伽馬暴GRB 210121A
一代代學生圓夢 “真的真的超級超級棒,！”
3月29日,，在劉亦暉和小伙伴完成全國“挑戰(zhàn)杯”決賽答辯后，曾鳴第一時間把榮獲全國“挑戰(zhàn)杯”特等獎的消息分享到朋友圈：“從‘追光少年’第一幕的失敗,，到圓夢挑戰(zhàn)杯,，幾代學生持續(xù)努力，你們真的真的真的超級超級棒,?！?/span>
大學最讓人敬重的就是她對育人的執(zhí)著堅守和對卓越的持續(xù)追求。本科四年匆匆,，天格團隊2016年和2020年拍攝的合影里,，沒有一名重合的同學。至今,，已經有校內五屆近百名“超級棒”的少年們,，在其中收獲頗豐。
2016年團隊合影
2020年迎新會合影
“用最‘小’的探測器探測宇宙最‘大’的天文現象,?！惫こ涛锢硐?018級學生蔣宇辰這樣笑著概括自己參與的天格項目。他非常珍視在團隊里與同學們的相互學習與合作,，像這樣“真刀真槍”做科研的機會,，對本科生同學而言非常寶貴。
第三任隊長徐大成一直認為天格非?！昂猛妗保骸拔掖髮W期間一半以上的時間都與天格有關,，沒有天格就沒有今天的我?！?/p>
在畢業(yè)后,，他們大都奔赴國內的“大科學項目”和“大科學裝置”繼續(xù)深造，從“人造太陽”EAST聚變裝置,，到激光聚變裝置“神光-Ⅲ”,、乃至錦屏深地核天體物理加速器JUNA，都有天格的“畢業(yè)生”們在追逐自己的科學夢想,。
中國科學院院士,、中國載人航天工程空間科學首席專家顧逸東評價：“天格計劃為學生提供了獨一無二的平臺?？臻g科學是一門實驗科學,，培養(yǎng)人才需要在真實的實驗環(huán)境中磨煉，不可能一蹴而就……對于這樣一個具有復雜學科交叉的領域，全流程,、真實的小型空間任務非常有利于學生的成長,。”
而這種意義正在惠及更多少年,。2019年南京大學,、中科院高能所等20余所高校院所單位參與的“天格聯盟”正式成立，進展順利的話,，活躍在清華內外的“追光少年”將在今年發(fā)射更多的衛(wèi)星載荷,，與已有的載荷組網，為科學探索帶來更多奇跡,。
浩瀚星空與夢想的距離有多遠,？也許每個天格少年都有自己的答案。以清華為起點,，向著那束“看不見的光”,，在太空中聯結成網，在宇宙間捕獲夢想,，創(chuàng)新求索,、永不止步,，少年,，加油！
