卫星简介

“天拓一号”卫星是中国首颗将星务管理、电源控制、姿态确定与控制、测控数据传输等基本功能部件，集成在单块电路板上的微小卫星(称单板纳星)，该卫星体积尺寸为425mm×410mm×80mm，重量为9.3公斤。其主要任务是开展星载船舶自动识别系统接收、光学成像、空间环境探测等在轨科学试验。

背景研发

进入新世纪，卫星的研制加速向低成本、批量化、可存储的微小卫星方向发展。面对航天领域的严峻挑战，国防科大航天科学与工程学院不甘落后，积极开展微小卫星及相关技术研究，建立起全国第一个“纳星研究生创新基地”，形成了一支以中青年科研骨干为核心、在读研究生为主体的微小卫星攻关团队，通过超前谋划与预先研究，相继突破了一系列关键技术。

2010年9月，“天拓一号”微小卫星被批准立项，一场向航天领域新技术探索与攻关的攻坚战由此打响。

微小卫星，关键在于“小”，但“麻雀虽小，五脏俱全。”怎样才能让“天拓一号”小下来呢？最核心的问题在于体系结构。传统大卫星研制，各单机组件往往使用金属盒单独封装，相互之间通过电缆连接，但微小卫星研制显然不能“照葫芦画瓢”，必须自主创新，走高度集成化之路。

在近两年夜以继日的探索和攻关中，科研人员将许多“不可能”变成了“可能”。他们通过综合电子一体化设计和机电热一体化设计，最终实现了将电源控制、星务管理、姿态确定与控制和测控数传等核心功能部件全部集成在单块电路板上，在国际上首次提出并实现了单板纳星体系结构，大大降低了整星结构质量，提高了功能密度和技术性能，走出了一条新概念、新技术、低成本的创新发展之路。

设计研制世界上首颗单板纳星,没有任何资料可供借鉴，技术难度大，要求高。为了确保“天拓一号”顺利遨游太空，科研人员对关键部件、关键环节都严格把关。卫星弹射分离试验是一个十分关键的环节，科研人员反复进行了300多次非火工弹射分离试验、6次带火工品弹射分离试验，直至排除隐患。最终，实现了卫星的完美发射1。

发射

搭载的天拓一号卫星是由国防科技大学研制的一颗微小卫星，主要用于科学试验。长征四号乙运载火箭由中国航天科技集团公司所属上海航天技术研究院研制。这是长征系列运载火箭的第162次飞行。图为2012年5月10日15时6分，我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭，成功将遥感卫星十四号送入太空。同时，成功搭载发射了天拓一号卫星。

在轨运行

国防科大研究人员调试天拓一号卫星

2013年5月10日，由国防科技大学研制的我国首颗微纳卫星——“天拓一号”已在太空遨游整整一年了，在轨运行状态良好，先后完成多项科学实验，绘制出我国首张全球船舶AIS(船舶自动识别系统)数据海图，被航天领域专家称为“国内最具实用价值的微纳卫星”。

2012年5月10日，“天拓一号”在我国太原卫星发射中心搭载发射升空，在轨运行以来，先后完成了我国首次星载AIS侦收、光学成像等在轨科学试验。科研人员根据其传回的100余万条AIS报文数据，绘制出我国第一幅全球船舶AIS数据海图，并为神舟九号飞船应急搜救提供了实时信息服务和技术支持。该卫星原设计寿命为一个月，但至今仍每天为国家交通运输部等17家用户提供AIS数据。

据悉，“天拓一号”是我国首颗将星务管理、电源控制、姿态确定与控制等基本功能部件集成在单块电路板上的微纳卫星，也称单板微纳卫星，其重量只有9.3公斤。其单板纳星体系结构为世界首创，卫星内部无电缆连接，集成度高，功能密度好，整星结构质量小。相比于传统大卫星的宇航级元器件，“天拓一号”90%以上为工业级元器件，不仅大大降低了整星费用，而且能经受长时间在太空环境中运行的考验。

微纳卫星（NanoSat）通常指质量小于10千克、具有实际使用功能的卫星。随着高新技术的发展和需求的推动，微纳卫星以体积小、功耗低、开发周期短，可编队组网，以更低的成本完成很多复杂的空间任务的优势，在科研、国防和商用等领域发挥着重要作用。微纳卫星是基于微电子技术、微机电技术、微光电技术等微米/纳米技术而发展起来的，体现了航天器微小化的发展趋势。微纳卫星技术研究及其组网应用技术是国际卫星技术研究的热点之一，属高新技术探索范畴。

参考资料