周五上午不到11時(shí),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(diǎn)左右都是他們能接收“八一·少年行”衛(wèi)星信號(hào)的時(shí)間段。蔣以恒他們就是來等待接收當(dāng)天的衛(wèi)星信號(hào)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(duì)地傳輸、衛(wèi)星、發(fā)射……對(duì)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(xiàng)載荷的設(shè)計(jì),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(duì)地拍攝、無線電通信、對(duì)地傳輸音頻和文件以及快速離軌試驗(yàn),比如可以跟蹤拍攝霧霾、臺(tái)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(dòng)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(gè)學(xué)期為衛(wèi)星忙碌的日子,讓每一個(gè)參與其中的孩子都或多或少地發(fā)生了改變。
航天其實(shí)也不難!中學(xué)生也可hold住
“我最大的夢(mèng)想就是當(dāng)一名科學(xué)家?!备咭?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(gè)孩子從小都有一個(gè)當(dāng)科學(xué)家的夢(mèng)想,幾乎每個(gè)孩子也都有過飛上天去的夢(mèng)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(gè)穿著白大褂的老人手里搖晃著一個(gè)做實(shí)驗(yàn)用的瓶子?!笔Y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(duì)成員的招募,同學(xué)們報(bào)名異常踴躍。很快一個(gè)小小的團(tuán)隊(duì)組成了。
緊接著孩子們?cè)谑罴僦杏瓉砹说谝黄诘呐嘤?xùn)。
“來給我們講課的都是航天三院、五院的專家和元老?!卑艘粚W(xué)校國際部高二的徐依菲同學(xué)說,跟航天相關(guān)的各個(gè)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)等單位的專家。
“我第一次知道還有那么多種衛(wèi)星?!毙煲婪普f,雖然平時(shí)很少接觸到這些內(nèi)容,但是孩子們覺得這些知識(shí)其實(shí)并不是完全沒有見過,似乎是把知識(shí)進(jìn)行了新的組合,“有點(diǎn)兒像科普”。
通過一個(gè)星期的集中授課之后,孩子們開始自己動(dòng)手制作。兩個(gè)星期后孩子們做出了一顆模擬星。
“最初的時(shí)候,孩子們真的覺得航天不難?!卑艘粚W(xué)校科技信息中心主任李銳說。
也許這正是此項(xiàng)目設(shè)計(jì)的初衷:讓更多孩子因?yàn)榧兇獾南矚g而去接觸科學(xué)。
“小時(shí)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(gè)項(xiàng)目就參加了?!比谓∵_(dá)說。
不少孩子說,自己就是因?yàn)楹闷?、好玩,才“撞”上了這個(gè)項(xiàng)目。
“這些孩子不是我們選拔出來的,而是自愿報(bào)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?yàn)楹闷娑尤??!崩钿J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(shí)候,才會(huì)敢于去嘗試,才會(huì)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(cuò)”
不過,當(dāng)孩子們深入?yún)⑴c研究的時(shí)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)進(jìn)行的。
一期的時(shí)候,學(xué)生們每個(gè)人會(huì)獨(dú)立負(fù)責(zé)一個(gè)系統(tǒng),到了二期培訓(xùn)的時(shí)候,所有的學(xué)生被分成了6個(gè)組,每個(gè)組負(fù)責(zé)一個(gè)系統(tǒng),比如:結(jié)構(gòu)熱控設(shè)計(jì)組、計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)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(shí)也深?yuàn)W了很多。
“剛開始時(shí),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(shí)和操作深?yuàn)W復(fù)雜,不少知識(shí)是大學(xué)階段才會(huì)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(jì)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(duì)于這些孩子,知識(shí)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(shí)是:任務(wù)繁雜但是不能出現(xiàn)任何一個(gè)小的紕漏。
動(dòng)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(gè)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(xiàng)工作的不輕松,“僅螺絲釘就有很多類型,每個(gè)螺絲釘都必須安裝準(zhǔn)確,平衡度測(cè)試也不能出任何差錯(cuò)。”任健達(dá)說。
“有個(gè)瞬間我腦海中閃過了后悔來南京的念頭?!备盥菏|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(gè)數(shù)據(jù)都是不能出錯(cuò)的?!?/p>
“孩子們參加了一輪輪評(píng)審會(huì),給了他們很大的啟發(fā)。”李銳老師說。
“研討會(huì)磋商至深夜,只是為了一項(xiàng)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(píng)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(huì)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(diǎn)點(diǎn)的偏差也會(huì)造成無法估量的后果。
經(jīng)過一小段時(shí)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(diǎn)左右。
“在匯報(bào)的前一晚,我們組一起準(zhǔn)備到深夜,只想讓匯報(bào)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(cè)試?!坝袝r(shí)他們晚上根本沒時(shí)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?!崩钿J說。
終于,孩子們堅(jiān)持走到了衛(wèi)星發(fā)射這一天。
“聽到點(diǎn)火的指令時(shí),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(shí)甚至感覺到腳下的大地都在微微振動(dòng),那振動(dòng)直達(dá)我的心底?!崩盥菏|這樣記錄發(fā)射時(shí)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(huì)成就感倍增,而且難度越大成就感就會(huì)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(dòng)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(duì)于孩子們來說注定會(huì)成為一個(gè)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(gè)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(huì)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(shí)候,多少都有些糾結(jié):既覺得項(xiàng)目有意思吸引人,又擔(dān)心項(xiàng)目會(huì)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?!笔Y以恒說。
以前遇到這樣的情況,他們可能會(huì)患得患失,參加項(xiàng)目的時(shí)候想著學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)的時(shí)候又想著項(xiàng)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(dòng)力?!毙煲婪普f。
在去南京的路上,她把所有的時(shí)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(xiàng)目,每天把衛(wèi)星研制之外的時(shí)間全部利用起來,狂補(bǔ)落下的課程。
現(xiàn)在這些孩子會(huì)時(shí)不時(shí)地到學(xué)校的“地面站”等著小衛(wèi)星的信號(hào),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(shí),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(huì)把理想放飛得更遠(yuǎn)。
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