高光谱是监测水污染最有效的手段 。湖北省号称“千湖之省”,水域众多 。“启明星”的一个重要作用在于监控湖北地区乃至长江流域的水质 。
夜光遥感让卫星在黑夜中不“失明”,可用于夜间经济的监测 。比如,通过监测夜间灯光的疏密,反映区域经济发展的差异 。
“学生的确能够在科研、教学实验的过程中,通过一定技术手段对卫星进行指挥和控制,拍摄他们所感兴趣的地区 。”金光的解释证实了王广琦所言不假 。
未来,造卫星是否会成为创新型人才培养的一种“常规”手段?金光并不这么认为:“造卫星不仅需要经费支持,还需要强有力的师资,二者缺一不可 。”此外,还需要教师们付出大量的心血 。
然而,不同于中学生造卫星,更多在于激发科普兴趣;也不同于其他高校造卫星,多由研究生、博士生参与 。他们最看重的是本科生在科研锻炼中的成长 。
目前,团队共有来自武汉大学、哈尔滨工业大学、中国科学院长春光机所等院校和科研单位的50余名学生 。在整个卫星的研发中,直接参与的本科生有10名左右,占比为1/5,间接参与的本科生也有10名左右 。
是来“打酱油”作秀?
既然造卫星有一定门槛,如何保证本科生不是来“打酱油”“作秀”的?
武大的遥感科学技术一直在国内相关学科中排名第一,但怎么让这个“第一”更加名副其实?教师们一致认为,要让本科生更上一层楼 。
在没有把本科生纳入卫星项目前,学生与卫星的关系仅限于拿到卫星图处理数据 。“卫星为什么能拍这些图像?”“卫星上面有什么?”“卫星图上的阴影是什么?”“图像变形怎么处理?”面对学生的各种疑问,传统的知识传授方式给人深深的无力感 。
“让本科生参与项目,获得直观认识,对于帮助学生打开眼界、建立学科逻辑都很有帮助 。”巫兆聪说 。
他们不是为了造卫星而造卫星,而是为了应用而提出造卫星 。卫星上天后究竟要解决哪些目标问题,从最开始就经过师生的头脑风暴定下来了 。
紧接着是分任务 。有了卫星项目,金光的本科生课堂是这样打开的——他给学生提出卫星的光学镜头指标,让学生自行设计 。做完之后,学生们私下会互相比较、不断改进,最后经过金光的评判、改进,把光学镜头真实运用在“启明星”卫星上 。
做着做着,大家发现本科生可以做的事有很多,比如卫星的谱段设置、结构设计、电源分配等 。
武大遥感科学与技术专业本科生林炜华就直接参与了高光谱工作波段的设计 。波段的选择是她遇到的一个难题 。“大家不断提出问题,有时候我们的问题提得比较幼稚,也会陷入僵持,老师则鼓励我们多讨论、查阅资料 。”
“如今,学生提出的问题,在某种程度上,教师都不能马上回答了,因为我们也没有条件去验证 。更多的情况是,学生自己提出问题、自己解答 。”巫兆聪说 。
作为团队中的师兄,武大摄影测量与遥感专业博士生周昊惊喜地发现,大家的思维发生了很大变化 。从前遇到难题绕道走,现在则是不攻克难题誓不休,“就像不久前热播的电视剧《开端》一样,不解决问题,我们又会回到起点,只有解决了,才能迎来大结局” 。
2月27日11点28分,武大“启明星”卫星成功与火箭分离 。14点11分,武大收到卫星测控信号,卫星工作一切正常 。
教师、学生们的自信心爆棚 。宋宇飞成了武大师生在现场的“眼睛”,“航天人反复研讨、字斟句酌,严谨的航天精神让我终身难忘”。“我也终于可以兑现几年前吹的‘牛’了 。”王广琦开心地说 。
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