中国式现代化奋进者｜“众筹”一颗卫星，为更多新技术提供太空试验的可能
2022年7月27日，一颗特殊的卫星成功搭载火箭升空入轨。这是一趟飞往太空的“航班”，“乘客”是来自20多家不同科研机构的多达16套试验有效载荷，覆盖近10个学科领域。
空间新技术试验卫星。本文图片均为受访者供图
这颗各家机构“拼车”的新技术试验卫星是“创新X”系列首发星，“创新X”意指创新无极限。迄今为止，依托该卫星完成验证的新技术已有44项。在轨两年有余，中国科学院微小卫星创新研究院“创新X”空间新技术试验卫星研制团队提出的“众筹”概念顺利实现，也为低成本空间科学与新技术试验提供了全新的范式。
如今回头去看，空间新技术试验卫星从立项到展现成果，一切都是新的。新的方案、新的技术、年轻的团队，“创新X”总指挥陈雯说：“对中国科学院而言，创新这件事是在基因里的。”在她看来，正是大家对于新事物、新技术的开放态度以及对探索的主动拥抱，才让“创新X”空间新技术试验卫星得以在一年左右的时间内从无到有，深入太空。
卫星也能“众筹”
21世纪以来，随着空间科学和商业航天的不断发展，航天产业早已逐渐脱离传统模式，走向新的道路。在一个崭新的环境下，空间科学领域的基础研究和科技创新投入越来越多，新技术开始“井喷”，这也导致进行太空试验的需求持续增加。
在原有模式下，有限的“上天”机会使得这些新技术无法快速得到验证，而是需要一个漫长的周期，从而限制了技术本身的优化迭代和创新。面对整体加速发展的航天产业，面对翘首以盼的新型载荷、推进系统和各种元器件，中国科学院微小卫星创新研究院提出了“众筹”的想法，希望为更多科研团队提供在太空中做试验的机会。
团队在工作中。
2021年初，中国科学院“力箭一号”首飞工程正式立项，“众筹”卫星的计划业迎来了契机。于是，在“经费自筹、风险自担、科学先行、过时不候”的遴选原则下，创新X团队开始了运载助推器首飞搭载载荷的征集与研制工作，在充分验证助推器运载能力的同时，希望通过搭载发射，验证在研的新技术、新材料、新器件等。
百余个需求涌来，极紫外太阳成像仪、CPT原子磁场精密测量系统、全铝自由曲面相机等载荷最终被确认为首发星上的主角。而除此之外，一批极具创新的团队表现出了非一般的热情和动力，尽管他们中大多数没有做过任何航天产品的研制。对于这些技术，“创新X”总体主任设计师李飞告诉记者，团队自始至终都在坚持一个理念，就是载荷要重创新，要支持、保护，甚至想办法给这些载荷的研制团队提供资源来做创新。
为此，创新X团队主动为这些研制单位提供了“保姆式”的服务。一开始，团队就结合过往经验，明确了诸多规范要求告知研制单位，提供创新基础，之后从设计、研制、集成、组装到管理，全程服务。李飞回忆说，就算有些载荷是第一次听到，也要用一两个月时间去了解它实现什么功能，对它进行测试。归根结底，这么做是为了更高效地规避更多问题的出现，从而确保一个真正好的创新技术不会因为进度或技术缺陷而无法开展太空试验。
最终，来自20多家不同科研机构的多达16套试验有效载荷跟随“创新X”系列首发星成功升空入轨，创造了一个又一个新的奇迹——“我国首幅太阳过渡区图像”“国际迄今最亮伽马暴”“国产量子磁力仪首次全球磁场勘测”“国际首次获得并公开发布的大视场X射线聚焦成像观测结果”……
年轻人的胜利
创新X团队几乎为航天产业的发展开辟了一条全新的路径，同时还年轻得不可思议。团队总共19名成员，其中13位是“85后”，最年轻的有两人出生于1995年。而且这支团队的成员过去大多一直以基础研究为主，工程经验并不丰富。
空间新技术试验卫星研制团队。
“创新X”总师张晓峰表示，年轻的团队一方面要重视创新，在载荷遴选时不能有太多条条框框，要允许创新，满足创新；另一方面，由于经验不足，也要形成保成功的意识，并且要有人来做好把关。在张晓峰看来，整个卫星的设计过程就是不断创新的过程，一切都在变化和迭代，没有什么是预先设计好的。
正是这样开放的方式，给了年轻人敢想敢做的底气。在卫星搭载的载荷中，CPT原子磁场精密测量系统实际上是两家单位合作的结果。前期整理需求时，团队成员发现一家单位是研究伸杆的，而另一家做磁场精密测量的单位希望能尽可能降低卫星本身带来的磁场干扰。那么何不合作共赢呢？给伸杆加个测量系统的配重，伸杆能更大限度地进行试验，测量系统也能更好地远离卫星的自身干扰。这一大胆的想法使得系统设计的复杂性大幅提高，也让两家单位都显得有些犹豫，但最终敢于提出想法的团队也迅速将想法落实，试验结果也达到甚至超出了两家单位的预期。
这样的故事在卫星研制过程中不少，而在这样的过程中，年轻的航天人们也飞速地成长着。陈雯说，大家在一起有一个共同的愿景，做事时眼里是有光的，如此才能全力以赴地去做。
1993年出生的徐东晓是团队中的星务副主任设计师，负责卫星的软件研制工作。接触创新X项目时，他才入职不过两年。结构副主任设计师李天童则更年轻，出生于1994年的她在项目成立时还是一名新员工。两位设计师在参与创新X项目的过程中飞速成长，也都提到了“师父”的重要性。
为了帮助年轻人成长，更好地推进项目，创新X团队尝试了以“老”带“新”的新管理方法。有经验的师父对技术状态、质量进行把关，而年轻设计师才是主导项目推进的人。张晓峰告诉记者，这个方法强调的不是师父给徒弟规划，而是反过来由徒弟驱动师父，更像是读研究生。
如今，徐东晓和李天童都已经成为了其他项目中的那个“老”，带着自己的“新”，去熟悉一颗卫星的全部。微小卫星创新研究院副院长张永合也肯定地表示，通过这样的项目，年轻人的成长速度是飞快的。
“科学航班”的未来
2023年7月27日，“创新X”卫星发射运行满一周年时，中国科学院微小卫星创新研究院与中科宇航公司联合发布了“创新X科学航班”计划，开创低成本空间科学与新技术试验的新范式，为更多全球科学家提供服务。
根据这项计划，“科学航班”将面向全球征集有在轨验证需求的新载荷、新产品，利用“力箭”的发射机会，每年搭载4颗50kg级科学微纳星，2颗100kg级科学微小卫星，1颗600kg级科学试验卫星，为全球科学家、科研机构、大学、空间公司提供全链条搭载服务。
今年6月22日，50kg级的catch-1卫星顺利发射升空，搭载了4个科学载荷，可以进行轻量化X射线聚焦镜、硅漂移探测器系统、遥感相机、卫星快速转向能力、高精度伸展机构、智能化控制等空间技术的在轨验证。如今，更多的50kg级卫星正在推进过程当中，科学载荷的搭载接口也在探索灵活性的进一步可能。
创新永远在路上，“众筹”卫星的模式已然被验证可行，接下来要谋求的是规模化的可持续发展。在这样一个平台上，载荷研制单位只需承担研发成本而不用支付额外费用，而且一旦验证平台的规范和标准形成，便无需花费过多的人力。由此来看，对于整体的技术研发和试验而言，“众筹”卫星必然是低成本的。
卫星创新院副院长张永合也坦言，像最早搭载“力箭一号”那样经费自筹、风险自担的情况不会常有，还是要打开一些市场运作的空间，在载荷选择上兼顾科学探索和经济回报的需要，从而覆盖前期的研制成本，将商业模式走通。
“但不可否认的是发射成本越来越低，卫星成本越来越低，总会到（商业模式走通的）那一天。”张永合补充说。
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