從嫦娥五號到業餘無線電愛好者 一起聊聊航天那些事兒

2020-11-28 08:08 |錢江晚報

據央視新聞等媒體報導：11月24日4時30分，我國在中國文昌航天發射場用長徵五號遙五運載火箭，成功發射探月工程嫦娥五號探測器，順利將探測器送入預定軌道，開啟我國首次地外天體採樣返回之旅。

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今天，我們又要來談談航空航天了！

2020年，是非常特別的一年，國內外都發生了許多大事。而對於中國的航空航天事業來說，這是成果豐碩的一年，全世界的目光都會不時地投向它。

今年7月，「天問一號」探測器踏上了火星探測之旅，《時事開講》探討了「為什麼要探索太空」這樣的終極問題（詳見7月25日成長讀本）。

而這次，則是要去月球上帶回2公斤重的月壤，中國的探月計劃由此又更進了一步。因此，我們想和同學們一起聊聊「航天教育」這個話題。

因為有人總結說，中國的航天事業，這幾十年來從奔跑到平跑，然後現在開始進入了領跑階段。在這個過程中，中國的青少年，也一直跟隨著中國的航空航天科技的發展在奮力奔跑。

這個話題，就讓我們從太空的聲音開始吧。

同學們，你們知道「火腿族」嗎？聽過來自太空的聲音嗎？

「火腿族」是業餘無線電愛好者互相間的暱稱，這個名字是怎麼來的呢？

業餘無線電愛好者的英文是Radio　Amateru，這與Ham（火腿）是怎麼扯上關係的？事情是這樣的——1908年無線電剛發明的時候，美國民間出現了很多無線電臺和群體。由於正處於無線電萌芽期，對電臺呼號和使用頻率都沒有規定，於是就造成了電臺的衝突和混亂。

當時哈佛大學有三個人組了個業餘無線電社團，他們電臺的呼號是三個人的姓氏第一個字母合在一起的「HAM」。其中那個姓氏「H」打頭的海曼針對無線電使用混亂的現象寫了篇畢業論文，並且在導師的幫助下恰逢其會地參與到了美國業餘無線電法案的制定中。因為在當時影響很大，從此以後，HAM便和業餘無線電劃上了等號，也因此後來全世界都用HAM（火腿族）來稱呼業餘無線電愛好者。

在中國，也有許多的火腿族，他們是鐵桿的無線電迷，很多人從小便迷戀科技，因此在他們的論壇上，有許多與無線電相關的各類科技話題和新聞。其中有一條很特別，它記載了許多參數，像這樣的：遙測信標發射機：435MHz，CW，23dBm；還有這樣的：45MHz接收天線：1.8dBi，135°，LHCP……大部分人可能看不懂，但是火腿族們看了會心領神會一笑。這是接收某顆衛星信號的參數，許多無線電愛好者可以通過這些參數找到這顆衛星並接收它發射的聲音信號甚至圖片。

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一直被中國「火腿族」關注的那顆衛星叫什麼呢？它叫「希望一號」，是中國首顆專門為青少年研製並發射的科學實驗衛星，上面搭載的是青少年提出的「天圓地方」科學實驗方案，任務是建立業餘無線電空間通訊及進行太空攝影。這顆衛星是2009年12月，用「長徵四號丙」運載火箭以一箭雙星方式，與「中國遙感衛星八號」一起送入太空的，如今它仍然在太陽同步軌道運行著。

如果你打開嗶哩嗶哩網站，會發現，在今年2月底，還有位火腿族發布了一條名為「中國第一顆業餘衛星『希望一號』，十年多了，信標依然響亮」的視頻，打開它，會聽見「噗噗噗呲呲呲」的聲音，那是「希望一號」從廣袤的太空，持續發回的無線電信號。

這麼多年過去了，這顆衛星還沒有報廢，仍然在努力工作著，雖然我們聽不懂它在說些什麼，但在「火腿族」的耳朵裡，這是來自浩瀚宇宙的天籟，它講述的是流浪太空的故事。

如果同學們有興趣，可以去聽聽這個聲音。你的腦海中會不由自主地浮現出深邃星空的影像。如果有無線電基礎知識，你還可以到網上買個小型接收器小環天線，輸入參數，也許還能自己接收最新的宇宙聲音。

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在談論中國迅猛發展的航空航天事業之前，花費筆墨講這麼兩個小故事，是想告訴大家：新科技離中小學生就有這麼近；同時還想問同學們一句話：準備好了嗎？尖端科學需要你們。

有沒有發現，這些年，特別是近30年來，中國的科技前沿時不時閃現青少年的身影。無論是信息賽、發明創新賽還是人工智慧、機器人行業。

其實在青少年中普及相關專業基礎知識，甚至是邀請青少年加入到科技研發中，最早就出現在航空航天研究領域。從世界範圍看，相較於其它科技領域，青少年在航空航天領域的參與程度也是時間最早、範圍最大的。各國都在鼓勵和幫助大中小學生參加太空實驗，為的是激發學生們對航天的興趣，培養後繼人才。

在教育界，很早就有個說法叫「航天教育」。美國航空航天局（NASA）將航天教育作為自己的三大使命之一，規定了「教育優先」的原則，要求在宇航局的各項任務中都加入航天教育的內容。

而中國，也早在1980年代便開始了航空航天領域的青少年培養計劃。當時限於我們國家的空間技術水平，於是就選擇最大程度地與航空航天先進國家展開合作。

比如當時NASA制訂了一個「零星搭機實驗」計劃，因為每次太空梭執行任務的時候其實貨艙都沒塞滿，所以可以捎帶一些小型科學儀器上天，在太空進行實驗。我國也不放過這個好機會，積極參加了這項計劃。1986年，中美雙方聯合舉辦了第一屆「全國青少年太空梭科學實驗方案」徵集活動，到2000年的時候，總共有6項中國學生提出的實驗，得到航天界的認可。

等到進入新世紀，中國的航空航天技術飛速發展，到了今天，我們已經完全不需要藉助別國的太空梭和衛星，對青少年進行航天知識教育了，並且在「天宮一號」升空後，從2010年開始面向全國青少年推出了「開啟天宮夢想」的全國青少年載人航天科普系列活動。

在2005年，蠶寶寶登上了中國的第22顆人造衛星。起因是2000年時，一位北京的小學生提出讓蠶在太空中吐絲織繭的實驗設想，當時搭載的是美國「哥倫比亞」號太空梭，但是因為「哥倫比亞」號失事，實驗夭折。後來，中國航天部門最終實現了中國學生的心願。如今，太空蠶已經成為中國航天的重要實驗項目之一，蠶寶寶不但搭載過太空梭、衛星，還搭載神舟十一號上天，在「天宮二號」空間實驗室裡安居下來，太空蠶也繁衍了好幾代。這些實驗不僅研究蠶的性狀改變，還提出了分子生物學的新課題。

你們看，一個孩子的小小建議，引發了多大的科研效應！

前面我們提到的那顆「希望一號」衛星，是東方紅衛星公司專門為青少年研製的，上面建立的太空業餘無線電臺也推動了我國青少年業餘無線電通信發展。當時，這種專門為青少年發射衛星的事在世界航天強國中都是罕見的。後來，我國還推出了中國青少年科普衛星工程，到如今已經發射了好幾顆青少年科普衛星。

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為什麼我們國家這麼重視青少年的航天科普教育？

習總書記一句話道破了其中深刻的內涵，他說：飛天夢是強國夢的重要組成部分。

在2016年4月24日首個「中國航天日」之時，習總書記說：探索浩瀚宇宙，發展航天事業，建設航天強國，是我們不懈追求的航天夢。設立「中國航天日」，就是要銘記歷史、傳承精神，激發全民尤其是青少年崇尚科學、探索未知、敢於創新的熱情，為實現中華民族偉大復興的中國夢凝聚強大力量。

有人總結中國的航天事業是從奔跑到平跑到領跑，這句話同時還體現在青少年航天教育上。如今航天教育的「風口」是太空教學計劃，這是比搭載計劃更進一步的實驗，我國正站在這個風口上。

你們看，1984年，美國提出了太空授課計劃，但由於「挑戰者」號太空梭的失事，計劃中止。直到2007年，美國教師太空人芭芭拉·摩根才終於在太空實現授課，向孩子們展示太空人的生活。

而6年後的2013年，神十航天員王亞平便實現了我國的首次太空授課，她在太空給地面的中小學生們上了一堂真正意義上的課。通過實驗的方式，使學生了解微重力條件下物體運動的特點、液體表面張力的作用，加深對質量、重量以及牛頓定律等基本物理概念的理解。

俗話說「紙上得來終覺淺」，學校沒法做的失重狀態下的實驗，王亞平在太空裡讓全國學生看了個明白。

從我國的青少年航天教育中可以真正認識到，21世紀的教育，不再是填鴨式的教育可以完成的。

話題說回我們這次關注的大新聞：我國首次從月球上挖土。為什麼會如此激動人心？

因為我們正在一步步地衝破桎梏，它展示的是中國人的科學接力，一代代人的接力，用幾十年跑完西方國家上百年的科技發展之路。

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接航天事業的班，是未來的事；而眼前的學習，是當下的事。

如果你為中國人下一步登陸月球的計劃而激動而憧憬，那麼就先做好接班的準備吧，並且在接班之前，學得航天人「吃得起苦的精神」。

什麼是「吃得起苦的精神」？

在「兩彈一星」時代，吃得起苦是要經得住生活困苦、耐得住科研寂寞；在新時代，吃得起苦，是要忍得住默默無聞、抵得住外界的誘惑。任何一項科研，都需要付出極大的毅力。

這些品格，不是在投身科研工作之後才成就的，其實它在我們的學生時代就已經開始潛移默化地形成了。

學生時期，我們需要為一道難題孜孜以求，不拋棄不躲避；需要培養堅強的意志和強健的體魄。比如持之以恆地學習一種樂器，堅持不懈地進行體育鍛鍊。這樣得到的堅韌品質，是未來從事學習和科研的保證。

鍾南山從年輕時期便堅持跑步和打籃球，所以他得以在80多歲高齡之時還能以健康的體魄奔赴抗疫第一線，為國為民奉獻。

學生時代所獲得的教育，不僅僅是智育的成長，也是德育的形成。

（原標題《嫦娥五號奔月，科學前沿在召喚》，編輯黃慧仙）

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