高雅洁 青岛报道
2024年4月24日是第九个“中国航天日”，4月25日，神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火发射。回顾近年来我国重大航天任务，青岛科技广泛参与其中。“青科大一号”卫星发射升空、护航“天问一号”探测器顺利着陆火星、为飞船提供三维可视化技术服务……青岛科技大学、青岛理工大学等驻青高校在探索浩瀚宇宙、发展航天事业、建设航天强国的征途中发挥着各自的关键力量。
发射卫星，逐梦火星
青科大在浩瀚太空中绽放风采
探索星空奥秘，高校力量与航天事业发展同频共振。
让一颗凝聚着青岛学科力量的卫星上天，在500公里高空之上服务于“智慧城市”建设，这个梦想早在2018年便成了现实。
2018年4月26日12时42分，“青科大一号”卫星在甘肃酒泉卫星发射中心发射升空。“青科大一号”卫星是山东省首颗以高校命名的卫星，是青岛科技大学与珠海航宇微公司共建数据科学学院、培养大数据人才的“见证者”，也是校企合作与产学研融合的“新成果”。这是青岛科技大学顺应数字中国大势抢占大数据、信息技术学科前沿下的“先手棋”。
“青科大一号”高光谱卫星 近年来，高校自主研发或冠名发射卫星的事例并不鲜见。“青科大一号”作为一颗微纳卫星，其空间分辨率高达10m，光谱分辨率达2.5nm。截至2023年底，“青科大一号”同在网的其他7颗高光谱卫星协同工作，实现了2.5天覆盖全球，特定区域1天重访，全年数据采集总量达7.15PB。星座建成之后将具备全球遥感、全天候监测、全天时监测、高空间分辨率、高光谱分辨率、高时间分辨率的特点。能够为“智慧城市”的规划和打造提供精准的决策依据，对于服务和支撑新旧动能转换“十大产业”尤其是新一代信息技术产业具有十分重要的现实意义。“青科大一号”卫星成功发射，实现了信息技术的“顶天”的构想。
而在我国首次火星探测任务“天问一号”中，青岛科技大学作为山东省唯一一所参与火星探测任务的单位，为“天问一号”探测器精准、安全地着陆提供技术护航。经过几百个日夜的奋斗，所研究的技术能为国家的航天事业贡献一份力量，对于每一位参与其中的青科人而言都是一件十分自豪骄傲的事。
火星探测器着陆过程中，大气环境十分复杂，进行实时高精度导航极为困难。火星与地球距离遥远，探测器与地球之间的通信存在至少10多分钟的时延，这意味着，探测器着陆时会与地球“失联”，这就要求探测器在着陆阶段必须具有自主导航、控制和障碍规避能力。
在青岛科技大学自主导航与智能控制研究所团队研究理论支撑下，探测器利用光学相机获取火星表面图像，精准提取陨石坑、陡坡、沟壑等星表特征作为导航路标，自主分析星表特征与导航信息，调整速度、姿态、位置等，从而实现精准着陆。
参与50余次“护航”任务
青理工团队为航天贡献科技力量
驻青高校也凭自己的实力为我国航天事业贡献着力量。
在2021年6月17日神舟十二号载人飞船顺利执行任务中，由青岛理工大学复杂网络与可视化研究所航天可视化团队研制的深空探测实时三维可视化技术在任务中提供了技术护航。团队的航天测控实时三维可视化技术已在多项航天任务中发挥巨大作用，2023年，神舟十六号飞船和神舟十七号飞船发射过程中同样延续了这项技术，能够实时呈现飞船运行轨道、位置、姿态以及载荷等信息，为飞船提供“上帝视角”。
青岛理工大学空间碎片监测与低轨卫星组网联合实验室团队 据介绍，在火箭发射升空之后，地面控制人员无法通过肉眼观测飞船在地球上空的运行情况，在变幻莫测的太空环境以及远距离控制条件下，实时精准的数据解析对于地面控制人员的精准控制尤为重要。深空探测实时三维可视化技术完全依靠真实数据驱动，对海量测控数据进行实时精准解析，将飞船的运行轨道、姿态以及位置信息等实时呈现，实现航天器整个飞行过程的三维实时可视化，为地面控制人员的精准控制和决策提供依据。
青岛理工大学依托赵正旭教授领衔的复杂网络与可视化创新团队，致力培育航天测控可视化、高端装备数字孪生与遥操作等优势特色学科方向。联合国家航天局空间碎片监测与应用中心、国家（青岛）军民融合创新示范区古镇口核心区、昆宇蓝程（北京）科技有限责任公司，共同建立了“空间碎片监测与低轨卫星组网联合实验室”。作为该领域国内首个产学研联合平台，实验室定位于服务国家载人航天、深空探测、空间碎片监测预警和星座组网等工程，致力于打造教育、科技、人才三位一体融合发展的科研平台，服务“航天强国”战略。2022年12月实验室牵头，联合东方航天港建设成员单位申报并获批山东省重点实验室立项建设。
近年来，实验室将自主研发的深空探测实时三维可视化技术应用于国家航天工程任务中，实现了0.1 秒内“翻译”数据，让宇宙深空“触手可及”。先后参与执行了载人航天工程神舟、天舟系列飞船与空间站天和核心舱交会对接，探月工程嫦娥系列可视化飞行控制与指挥，月球车月面巡视遥操作，深空探测工程可视化飞行控制与指挥等50多次实战任务，为航天测控任务提供了关键技术支持和工程保障。
航天探索无止境
驻青高校逐梦星辰大海
在2022年12月，山东省科技厅批准建设16家山东省重点实验室，其中，驻青高校承担2家实验室的建设任务。两家重点实验室，其研究方向主要集中在探“空”领域。
“山东省深空自主着陆技术重点实验室”以青岛科技大学自动化与电子工程学院为牵头学院，围绕深空自主着陆智能感知、深空自主着陆精确导航、深空自主着陆制导控制三个研究方向，开展交叉学科研究。实验室瞄准国际深空探测发展前沿与国家深空探测重大工程任务，聚焦深空自主着陆技术发展中的重大科学问题与工程技术难题，带动深空先进技术成果转化和山东省空天信息等新型产业发展。
“山东省空间碎片监测与低轨卫星组网重点实验室”则以青岛理工大学为牵头建设单位，定位于服务国家载人航天、深空探测、空间碎片监测预警和低轨卫星组网等工程，服务“航天强国”战略，为国家航天工程、星座组网及海上卫星发射与回收提供重大支撑，推动山东省空天信息产业发展。
未来，高校探索浩瀚宇宙的脚步也更加坚毅。
目前，基于“青科大一号”卫星平台，青岛科技大学师生与珠海航宇微科技有限公司共同打造涵盖空、天、地、海、网信息的特色产品——“绿水青山一张图”系统，为政府、高校及行业企业提供高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的卫星数据及行业解决方案。与此同时，充分发挥“青科大一号”卫星数据优势，与国土、农业、生态环境、海洋及城市交通等众多遥感应用领域相结合，成功申报“山东省数据开放创新应用实验室”和“低空飞行智能服务保障山东省工程研究中心”两大科研平台，推动形成具有我省特色的卫星大数据产业链。接下来，青岛科技大学将继续加强空、天、地、海遥感大数据，与政务、工业、农业、交通等各个领域多元化数据的融合，为今后政务决策、城市发展布局、生态环境质量监管、粮食安全保障等，提供智能高效的解决方案。
而青岛理工大学空间碎片监测与低轨卫星组网联合实验室团队对2024年的工作也早有规划。据了解，今年，团队将会把工作目标定在探索空间目标天基监测平台的规划实施上，空间目标天基监测平台通俗来讲，就是把地面上的望远镜“搬”到太空，在太空中观测使用。青岛理工大学致力于继续为国家航天重大工程提供驻青高校的青春力量，勇毅前行，逐梦星辰大海。
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