周五上午不到11時，北京市八一學(xué)校高二(1)班的蔣以恒來到學(xué)校剛剛改建完的一間教室里，這里已經(jīng)聚集了十幾名學(xué)生，他們正圍在電腦前緊盯著屏幕。
“這里是我們的地面站。”蔣以恒說。學(xué)生們盯著的圖像叫“瀑布圖”，每天上午和晚上的11點左右都是他們能接收“八一·少年行”衛(wèi)星信號的時間段。蔣以恒他們就是來等待接收當(dāng)天的衛(wèi)星信號的。
這一天，他們準(zhǔn)備完成校歌的下載并進(jìn)行播放。
載荷、對地傳輸、衛(wèi)星、發(fā)射……對于很多人來說，這些詞語代表的是尖端科技、代表的是航天和太空，似乎與普通人的生活離得很遠(yuǎn)，與十幾歲的少年更是不沾邊。
但是，就在去年，八一學(xué)校的30余名中學(xué)生，在航天專家的指導(dǎo)下，全程參與研制了一顆低軌道科普衛(wèi)星，主導(dǎo)完成了衛(wèi)星4項載荷的設(shè)計，并且在去年12月28日成功地將這顆名為“八一·少年行”的衛(wèi)星發(fā)射到了太空。
這顆屬于孩子們的衛(wèi)星，將完成對地拍攝、無線電通信、對地傳輸音頻和文件以及快速離軌試驗，比如可以跟蹤拍攝霧霾、臺風(fēng)等天氣現(xiàn)象，支持全球無線電愛好者開展通聯(lián)活動等。此外，《東方紅》、北京市八一學(xué)校校歌等音頻文件也隨這顆衛(wèi)星一同升空，地面將接收解碼后播放。
衛(wèi)星上天了，孩子們的生活又回到學(xué)習(xí)、考試、補(bǔ)習(xí)這條軌道上來。
但是整整一個學(xué)期為衛(wèi)星忙碌的日子，讓每一個參與其中的孩子都或多或少地發(fā)生了改變。
航天其實也不難!中學(xué)生也可hold住
“我最大的夢想就是當(dāng)一名科學(xué)家。”高一(8)班的任健達(dá)說，他最喜歡研究機(jī)器人，喜歡漫威電影中的發(fā)明家“鋼鐵俠”。
幾乎每一個孩子從小都有一個當(dāng)科學(xué)家的夢想，幾乎每個孩子也都有過飛上天去的夢想。
不過，在孩子們的概念中，科學(xué)和科學(xué)家都是很遙遠(yuǎn)的事，“我覺得科學(xué)是很神秘的東西，在我的印象中科學(xué)家的樣子就是：一個穿著白大褂的老人手里搖晃著一個做實驗用的瓶子。”蔣以恒說。航天更是高不可攀。
不過，這一次，孩子們突然覺得科學(xué)、航天原來離他們不遠(yuǎn)。
去年四五月，學(xué)校發(fā)出了科普衛(wèi)星研制團(tuán)隊成員的招募，同學(xué)們報名異常踴躍。很快一個小小的團(tuán)隊組成了。
緊接著孩子們在暑假中迎來了第一期的培訓(xùn)。
“來給我們講課的都是航天三院、五院的專家和元老。”八一學(xué)校國際部高二的徐依菲同學(xué)說，跟航天相關(guān)的各個系統(tǒng)專家都來給他們講課，據(jù)了解，給孩子們上課的是來自中國航天科技集團(tuán)公司、中國科學(xué)院、南京理工大學(xué)(微博)等單位的專家。
“我第一次知道還有那么多種衛(wèi)星。”徐依菲說，雖然平時很少接觸到這些內(nèi)容，但是孩子們覺得這些知識其實并不是完全沒有見過，似乎是把知識進(jìn)行了新的組合，“有點兒像科普”。
通過一個星期的集中授課之后，孩子們開始自己動手制作。兩個星期后孩子們做出了一顆模擬星。
“最初的時候，孩子們真的覺得航天不難。”八一學(xué)?？萍夹畔⒅行闹魅卫钿J說。
也許這正是此項目設(shè)計的初衷：讓更多孩子因為純粹的喜歡而去接觸科學(xué)。
“小時候就覺得衛(wèi)星導(dǎo)彈能飛上天很厲害，航天人都是英雄般的存在。正好學(xué)校有這個項目就參加了。”任健達(dá)說。
不少孩子說，自己就是因為好奇、好玩，才“撞”上了這個項目。
“這些孩子不是我們選拔出來的，而是自愿報名來的。有些孩子來了以后覺得不像自己想象的那么有趣，就退出了，也有的孩子因為好奇而加入。”李銳說。
有專家就曾指出，很多科學(xué)研究最初都源自這種好奇和好玩。只有當(dāng)孩子們覺得科學(xué)不是高高在上的時候，才會敢于去嘗試，才會有越來越多的孩子愛上科學(xué)。
航天真的好難!“不能出絲毫差錯”
不過，當(dāng)孩子們深入?yún)⑴c研究的時候，他們才真正知道航天真的不僅是好玩而已。
11月，孩子們迎來了二期培訓(xùn)。
培訓(xùn)是在南京理工大學(xué)(微博)進(jìn)行的。
一期的時候，學(xué)生們每個人會獨立負(fù)責(zé)一個系統(tǒng)，到了二期培訓(xùn)的時候，所有的學(xué)生被分成了6個組，每個組負(fù)責(zé)一個系統(tǒng)，比如：結(jié)構(gòu)熱控設(shè)計組、計算機(jī)設(shè)計與編程組、軌道姿態(tài)組，等等。
這回的培訓(xùn)就更加專業(yè)了，知識也深奧了很多。
“剛開始時，南京理工大學(xué)老師講的東西我們都聽不懂，大家都很崩潰。”很多孩子跟徐依菲有類似的感受。
雖有專業(yè)老師的指導(dǎo)，但關(guān)于衛(wèi)星研制的知識和操作深奧復(fù)雜，不少知識是大學(xué)階段才會講授的內(nèi)容，而這些沒有專業(yè)基礎(chǔ)的中學(xué)生完全是從零開始學(xué)起。
“我們組的學(xué)習(xí)內(nèi)容非常理論化、抽象化，非常不好理解。很多同學(xué)都是第一次接觸計算機(jī)編程，第一次接觸STK這種專業(yè)軟件。”高二(1)班的李潞蕓說。
李潞蕓參加的是軌道姿態(tài)組。
對于這些孩子，知識難度的增強(qiáng)應(yīng)該是他們能想象到的困難，而擺在他們面前的真正困難其實是：任務(wù)繁雜但是不能出現(xiàn)任何一個小的紕漏。
動手能力一向很強(qiáng)的任健達(dá)加入的是結(jié)構(gòu)與熱控組，要參與衛(wèi)星的裝配。衛(wèi)星的裝配每個環(huán)節(jié)的要求都很嚴(yán)格，一環(huán)緊扣一環(huán)，操作過程中是絕不允許“手抖”的。
這些從小玩樂高、機(jī)器人長大的孩子，突然感到了組裝衛(wèi)星這項工作的不輕松，“僅螺絲釘就有很多類型，每個螺絲釘都必須安裝準(zhǔn)確，平衡度測試也不能出任何差錯。”任健達(dá)說。
“有個瞬間我腦海中閃過了后悔來南京的念頭。”跟李潞蕓同組的高二(2)班劉黎明說，“面前總是一堆密密麻麻的數(shù)據(jù)，而且任何一個數(shù)據(jù)都是不能出錯的。”
“孩子們參加了一輪輪評審會，給了他們很大的啟發(fā)。”李銳老師說。
“研討會磋商至深夜，只是為了一項發(fā)生幾率非常小的故障的后備措施。”學(xué)生朱迅說。在一輪輪的評審中，專家們不停地討論各種方案可能出現(xiàn)的情況，每一種情況將會帶來怎樣的結(jié)果。孩子們漸漸理解了航天的工作方式，明白了發(fā)射中哪怕出現(xiàn)一點點的偏差也會造成無法估量的后果。
經(jīng)過一小段時間的調(diào)整，孩子們慢慢地在老師的帶領(lǐng)下進(jìn)入狀態(tài)。
任健達(dá)和其他小伙伴們幾乎每天都要忙到晚上11點左右。
“在匯報的前一晚，我們組一起準(zhǔn)備到深夜，只想讓匯報更加嚴(yán)密完整些。”李潞蕓說。
為確保模型的準(zhǔn)確無誤，孩子們一次次進(jìn)行模擬，反反復(fù)復(fù)測試。“有時他們晚上根本沒時間吃飯，老師買來了南京特色鴨血粉絲湯，孩子就一只手夾出兩口吃，另一只手仍在算軌道。”李銳說。
終于，孩子們堅持走到了衛(wèi)星發(fā)射這一天。
“聽到點火的指令時，我期待著，祈禱著……遠(yuǎn)處的發(fā)射場，突然傳來震耳欲聾的轟隆聲，當(dāng)時甚至感覺到腳下的大地都在微微振動，那振動直達(dá)我的心底。”李潞蕓這樣記錄發(fā)射時的場景。
這大概就是科研工作最誘人的地方：當(dāng)你解決了難題就會成就感倍增，而且難度越大成就感就會越大。更何況，孩子們正在參與的是把衛(wèi)星放上天這么激動人心的事情。
遭遇失敗如何歸零 未來的路清晰了!
發(fā)射的日子，對于孩子們來說注定會成為一個紀(jì)念日。
不過，當(dāng)所有震撼都?xì)w于平靜之后，徐依菲說令她印象最深的是，那天自己手里緊緊攥著的一疊A4紙。
“上面寫著各種預(yù)案。”徐依菲說，“整個等待發(fā)射的過程我腦子里都在想：如果發(fā)生了什么情況，我要馬上判斷出是哪里出了問題、出現(xiàn)的是什么問題，還要馬上給出處理辦法。”
出現(xiàn)問題立刻給出備案，這么多天的航天經(jīng)歷教會了孩子們?nèi)绻∪绾螝w零。每一步都是關(guān)鍵一步，但是一旦出現(xiàn)問題再關(guān)鍵也得歸零，使用替代方案。
這些孩子剛參與的時候，多少都有些糾結(jié)：既覺得項目有意思吸引人，又擔(dān)心項目會牽扯太多精力影響學(xué)習(xí)。
“我期中考試成績就不太好，之前都是班里20名左右。期中成績下滑了很多。”蔣以恒說。
以前遇到這樣的情況，他們可能會患得患失，參加項目的時候想著學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)的時候又想著項目。最終讓自己背上了巨大的包袱。
現(xiàn)在，他們有了“歸零”“預(yù)案”的思維方式，雖然每天的學(xué)習(xí)生活仍然很辛苦，“但是目標(biāo)變得更清晰了，做一切事情都有了動力。”徐依菲說。
在去南京的路上，她把所有的時間都用來看書并完成學(xué)校的作業(yè);蔣以恒在期中考試結(jié)束后也決定繼續(xù)參與小衛(wèi)星的項目，每天把衛(wèi)星研制之外的時間全部利用起來，狂補(bǔ)落下的課程。
現(xiàn)在這些孩子會時不時地到學(xué)校的“地面站”等著小衛(wèi)星的信號，他們中的不少人也暗暗立下志向?qū)韺W(xué)習(xí)跟航天相關(guān)的專業(yè)。
其實，孩子們的將來還有太多未知數(shù)，不過，曾經(jīng)仰望星空的孩子也許會把理想放飛得更遠(yuǎn)。
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