这颗首颗大学卫星由马德里理工大学伊格纳西奥·达·里瓦微重力研究所 (IDR/UPM) 的一组研究人员构思,旨在作为一颗面向工业界的在轨科学技术演示卫星,但该项目的主要目的是教育。因此,首要目标是卫星本身:检验马德里理工大学 (UPM) 设计、开发、建造、测试、集成和运行一颗功能适中但又保留了完整航天系统所有复杂性的航天器的能力。.
成功将卫星送入轨道是一项重大成就,但我们最大的成功在于参与该项目的众多学生、教授和其他技术人员所获得的实践经验。其中一些学生后来加入了马德里理工大学和其他西班牙大学的教职队伍,而另一些学生则成为了行业内非常成功的专业人士。.
另一个重要的成果是与工业界建立了牢固的关系,一方面继续支持后续的 UPM 卫星任务,另一方面促进在 UPM 地区改造空间环境测试设施,这对于小型任务的发展至关重要。.
除了任何太空项目固有的技术难题之外,组建一支能够胜任如此复杂项目所需的团队也是一项挑战,尤其是在大学的框架内。更不用说筹集必要资金的难度了。这项任务落在了包括IDR/UPM创始人兼首任主任何塞·梅塞格尔在内的众多人士身上。.
UPMSat-1 成为 UPM 项目的首颗卫星,该项目需要解决与其研发相关的诸多繁琐的行政问题。例如,我们需要推动外交部和工业部建立西班牙卫星注册机构 REOELEU,还需要在西班牙国防部的支持下,与阿丽亚娜航天公司谈判,确保我们的卫星能够参与 Helios 军用卫星的发射。.
由于当时资金短缺,参与UPMSat-1项目的那批教授继续开展卫星研发活动有所减少,但他们仍然专注于为科学任务开发空间仪器,例如MINISAT 01(1997年);国际空间站(ISS)的APIS和TEBAS(2003年);Sunrise-1、2和3(2009年、2013年);罗塞塔号(2004-2016年);ExoMars(2016年、2020年);太阳轨道飞行器(2014-2020年);火星2020探测车任务(2020年)……
在古斯塔沃·阿隆索教授和埃琳娜·罗伊巴斯教授的领导下,UPMSat-2卫星的研发工作终于启动,但面临的主要困难之一是寻找合适的发射机会。最初计划使用乌克兰运载火箭发射,但由于2014年乌克兰和俄罗斯之间的冲突,这一计划被迫取消。后来,UPMSat-2与欧洲航天局(ESA)达成协议,由后者进行一次试验性飞行,发射机会才得以出现。.
UPMSat-2 的设计理念与其前身类似,但针对不同的技术和科学验证任务进行了调整。它于 2020 年 9 月 3 日发射升空,标志着受新冠疫情影响的发射计划圆满完成。除了卫星研发所需的巨大努力外,发射过程中还出现了一系列挑战,其惊险程度堪比一部动作惊悚片。自发射以来,这颗卫星一直稳定运行,为我们提供了与任务实验高度相关的信息,其表现远远超出了我们两年的设计预期。.
IDR/UPM目前正在研发UPMSat系列的第三款产品——UPMSat-3。这款微型卫星比其前代产品更小,重量仅为22公斤,尺寸为250×250×366立方毫米,但技术上却先进得多。它计划于2026年上半年由德国ISAR Aerospace公司生产的新型Spectrum运载火箭发射升空。.
UPMSat-3的主要科学任务是拍摄宇宙微波背景辐射图像。同时,它还将作为一个低成本的技术验证平台,搭载来自西班牙公司和研究中心的各种实验和创新成果,并在轨道上测试其功能。此外,UPMSat-3旨在延续IDR(西班牙航天局)的工作方向,即专注于卫星控制算法和姿态确定系统的开发与测试。.
UPMSat-1(1991-1995)、UPMSat-2(2013-2019)、UPMSat-3(2023-2025)和UPMSat-4(目前正在筹备中)系列大学卫星是与马德里理工大学(UPM)的多个学院和研究小组合作开发的,包括:电子与航空航天工程学院(ETSIAE)、电子与信息科学学院(ETSISI)、电子与信息技术学院(ETSIT)、电子与信息科学学院(ETSIINF)以及IPTC的STRAST研究小组。此外,航天领域的众多公司和机构也参与了合作,例如:空中客车公司(AIRBUS)、INTA公司、OCCAM公司、OESIA-TECNOBIT公司、SATNOGS公司、EA-AMSAT公司、德国航空航天中心(DLR)、欧洲航天局(ESA)、ISAR公司等。西班牙各部委(包括科学部、工业部、研究部和国防部)以及CDTI、马德里理工大学、马德里自治区政府和MISUMI、GMV、DHV等公司也为该项目提供了后勤和资金支持。
UPM 的历任校长也都致力于在任期内开展特定的 UPMSat 项目:Rafael Portaencasa 和 Saturnino de la Plaza(负责 UPMSat-1)、Carlos Conde 和 Guillermo Cisneros(负责 UPMSat-2)以及 Óscar García Suárez(负责 UPMSat-3)。.
我们为整个团队的工作感到自豪,每个人都以极大的协作和热情贡献力量,克服了诸多障碍和复杂局面(尤其是在各种经济危机的背景下)。但这正是你在工程领域学习解决问题的方式。.
就教育目标而言,我们非常高兴和激动地看到,多年来,马德里理工大学空间系统硕士项目(MUSE)的学生积极参与并取得了显著成效。他们参与这些项目(包括实际操作练习和与并行设计设施CDF的合作研讨会)为他们提供了其他途径难以获得的经验,使他们能够从各个方面了解空间系统,并结合自身领域的专业知识。.
我想借此机会(与我的 IDR 同事们一起)缅怀并致敬伊格纳西奥·达·里瓦教授(1991 年去世),他是 ETSIAE 开展这些活动的团队的创始人和领导者;同时,我也想缅怀并致敬何塞·梅塞格尔·鲁伊斯教授(2015 年去世),他是 IDR 的首任主任,多年来一直是团队的灵魂人物,也是这项卫星计划发展的推动者,我们这些与他共事的人都非常敬佩他的智慧和伟大的人性。.
作者:安赫尔·桑斯·安德烈斯
UPM-Sat1卫星“里程碑倒计时”
UPMat-3 网站链接: https://sat.idr.upm.es/
* 安赫尔·桑斯·安德烈斯,马德里理工大学教授,曾任UPMSat-1卫星项目的技术总监。他还于2015年至2024年担任“伊格纳西奥·达·里瓦”大学微重力研究所所长。.
