开启中学生航天科普教育新起点

厉害了！我们的八一少年们！昨天傍晚，从内蒙古阿拉善传来好消息！2019年6月17日15点30分，由北京市八一学校牵头研制的中学生太空生物实验舱“方舟一号”在中国兵器工业集团第051基地阿拉善试验区成功发射。

这是中国首例中学生太空生物实验舱。现场总指挥——北京航科方舟空间技术有限公司总经理，原“八一少年行”卫星工程总师张刚博士介绍说，亚轨道飞行器经过固体发送机加速将“方舟一号”送入既定高度，近120分钟的返回式减速飞行，然后再入大气层成功着陆，经过基于北斗定位系统搜寻，飞行器载荷舱成功回收！本次活动取得圆满成功。

中国首例中学生太空生物实验舱“方舟一号”里面装的都有啥？为什么在2016年12月28日由我校高中生研发中国首颗中学生科普卫星并将其送上太空之后，八一学校又开创中学生航天科普教育的另一个第一？

“方舟一号”装载着什么？

“方舟一号”是由北京市八一学校牵头研制，依托空间生命科学实验室、北京航科方舟空间技术有限公司、中国科学院城市环境研究所的支持，来自北京市八一学校和河北省石家庄鹿泉区第一中学的40余名学生参与了工程的整个试验过程。工程目的是为了落实习近平总书记在给“八一少年行”卫星回信中关于“发挥启明星作用”的指示，通过激发青少年参与航天工程实践、培养更多科技人才，推动实现中华民族伟大复兴的中国梦。

参加本次发射活动的有航天专家、科学院生物团队、参研参试师生代表以及特邀媒体。学生代表在发射现场参加载荷舱与火箭对接试验、发射试验观摩、载荷搜救和试验数据分析等活动。本次试验的载荷为北京市八一学校的学生参与研制的太空生物实验舱，为青少年航天科普实践提供平台，同时还将验证基于中国北斗工程的自主定位系统以及返回式着陆搜救试验等返回式航天技术的关键技术。太空生物实验舱里装的是果蝇（下图正是装着果蝇舱的火箭顶部的罩子）。

据了解，“方舟一号”的发射开启了中国中学生航天科普教育领域新起点。由学生亲自参与太空生物实验舱的设计、制作、发射及回收的全流程，研究生物在微重力、强辐射、高真空、高洁净、弱磁等特殊环境下产生的因子诱变情况及生物遗传性变异状态，载荷舱回收后，学生们还将在专家指导下利用现代生物技术进行后续分析、跟踪和试验。

北京市八一学校沈军校长、资深航天专家李颐黎研究员、航天科技教育联盟秘书长周岫彬、中国科学院上海生命科学院蔡澎书记等领导和专家参加了飞行试验的出征仪式，勉励学生们努力跟踪科技前沿、抓住亲临航天试验现场的机遇认真学习，努力实践。

同学们收获了什么？

八一学校张馨心、彭兰茜、郑达意、尹依岚、刘晟五名学生代表到达发射现场，亲历火箭发射、回收的过程，他们都兴奋不已。

近一年的研发过程中，不少同学都记录了研究过程中的点滴。张宇萱在2018年7月的日记写道：在暑假课的基础上，我们用arduino将各种看似很小的传感器通过编程使它运行。在完成了压力传感器的测试后，将它安置在舱内，每秒输出一个温度和压力数据。我们几个人一起又将每一个螺丝固定，期待明天的结果！尹依岚在2019年2月的日记里写道：发现了自己的编程基础薄弱，许多基础的语言和格式存在漏洞，仅有从网上复制和调试的能力。于是回家看书恶补。

在火箭发射之前，张馨心、尹依岚还写下两封亲笔信，回顾了整个参与过程。从中可以读到他们的努力付出，也可以看到他们收获的成长。

大家好，我是来自本部高二年级的张馨心。

在果蝇试验舱即将第一次测试发射之时，作为学生团队中的一员，我想结合所参与的活动，说一说我的想法。

我总共参加了三次有关果蝇试验舱的活动，分别加入了三个群-送果蝇上天1.0，3.0和4.0。

1.0的活动是高一的暑假，当时的工作主要是果蝇舱的内部结构设计和实验方案的设计。那时我第一次接触到果蝇这种生物，很小但是充满生命的魅力；那次活动也是我第一次在没有老师的规定好的方案的情况下，自己去规划一个实验的经历，特别还是研究生命节律的实验，这是很困难的，每当有一个问题解决就会有另一个问题出现，但是解决这些问题的过程很有趣，就像环环相扣的解密游戏。

3.0的时候时间已经到了高二的寒假，内部结构已经设计完成，还需要让它运转起来的程序，相比于之前，这又是一个完全不同的，甚至更难的领域。那是不断与面包板、传感器和arduino斗争的3天，也记不清到底程序出错了多少次，只记得当串口监视器上出现第一个正确读数时的喜悦。

4.0的活动即将开始，这次果蝇试验舱将要开始它真正的第一次旅行。虽然可能由于一些原因，导致果蝇试验舱无法顺利搭在八一02星，但是我相信只要我们全身心投入每一次活动，力争做到最好，让它大显身手的机会总会来临。

在果蝇试验舱测试发射之际，我想感谢八一小卫星学生团队，包容我让我不断成长。也要感谢不断指导我们，帮助我们的专家老师。

大家好，我是来自国际部高二年级的尹依岚。

2018年的夏天，我连续参加了两次小卫星活动，最大的困难也是在这个时期遇见的，也是在这个阶段，我领到了一些果蝇养在家里，可以进行近距离的观察。我们的实验目的是探究果蝇的睡眠节律。在教学过程中，我们学习到了果蝇只要呆在原地不动五分钟，就是在睡眠。

我发现很多果蝇都可以长时间呆在一个地方放不动，有时可能在吃东西之类的，就对老师的定义是否能使用在此次实验中产生了质疑。我也发现了果蝇的呼吸会使得试管壁上产生小水珠，觉得湿度应该是环境控制的一个因素。

在这个时期，同组的同学也有了各种各样有意思的质疑，比如同学们怀疑微重力下果蝇的不规则运动会影响到红外探测仪对于果蝇实际运动的误判，建议设定速度阈值。专家们对我们的质疑积极响应，并鼓励我们，引导我们加入了多个红外探测器、吸水树脂等等改进舱内环境控制……

到了8月份，我们开始对于小卫星正式进行设计。最有挑战性的就是这次活动中我们没有任何实验器材或者传感器，所有的设计我们都要依靠想象力和大量的资料查询、实验借鉴。幸好我们组内的配合十分默契，有人擅长建模，有人擅长实验设计和数据计算，老师也十分负责。我们的报告一次又一次地被否定，我们就连夜改，互相鼓励，答辩的前一天，我们改报告改到了凌晨四点。

到了2019年的寒假，我们小卫星的雏形已经被做出来了，我们的任务是结合我们的设计对舱体进行检验，两位十分擅长编程的同学进行了各个传感器数据收取的程序整合以及环境系统闭环控制；有参与的鹿泉一中的同学们对收取来的试验试验数据进行制表。

我们进行了舱体的气密性检测和舱内温度控制的检测。在温度控制的检测中，我们发现温度的变化曲线和加热片的电功率曲线不对应，团队里的同学就抓紧时间地改程序，有时，连吃饭也顾不上。

实际上，这次成功的发射测试，还不是我们的终点。随后，我们的小卫星预计在十月份正式发射。在接下来的时间里，我们还要经历不少的试验和学习。预祝小卫星发射圆满成功！

为什么又是八一学校？

这是八一学子创造的又一个第一。在2016年12月28日11时23分，我国首颗由航天专家指导、八一学校中学生全程参与研制并主导载荷设计的低轨道科普卫星“八一·少年行”，在太原卫星发射中心搭载长征二号丁运载火箭发射成功。

为什么这么多航天项目，都能在八一学校落地？这是因为学校一直非常重视国防科技教育，将航天科普教育作为学习航空航天精神的重要体现。
学校会经常组织学生到卫星发射基地参观，到科研院所观摩实验，引进和研发了一整套航空航天基础性课程。有了航天专家的支持，有了系列课程引导，八一学子参与科技创新的积极性特别高。

2018年5月，八一学校成立了中学生科普卫星数据共享实验室和空间生命科学实验室，在中国科学院城市环境所、航天科技教育联盟、航天科技集团有限公司四院四十一所、北京航科方舟空间技术有限公司等专家的大力支持下，学校开展了专家讲座、项目课程和工程实践等活动，学生们提出了大量问题，包括飞行器调姿、制动、防热、软着陆、标位、寻找以及太空特殊环境对生物习性、农作物种子、生物基因诱变的原理等，同学们表现出来的求知欲让人感叹青少年在想象力和创造力。

八一学校还将有哪些航天动作？

将“方舟一号”送上天之后，紧接着，八一学校将在今年10月份将学校参与研制的第二颗中学生科普卫星送上天。

在央视2019年六一儿童节晚会上，北京市八一学校学生张馨心与石家庄鹿泉区第一中学学生康胜哲透露，他们正在航天专家的指导下，进行八一科普卫星02星的研制，他们把这颗卫星又取名为“西柏坡”号，以表达对新中国成立70周年的献礼。

早在2018年6月，在鹿泉一中举行的“西柏坡”号卫星载荷创意方案评选和“西柏坡”号卫星工程指挥部第二次会议上，八一学校提出的《果蝇在微重力环境下运动情况的研究》获得载荷创意方案评选一等奖。

2018年7月13日—16日，在航天专家的指导下，八一学校的同学们还进行了为期四天生物载荷实践活动，通过设计制作小卫星生物载荷舱，探索如何保证果蝇在太空中正常生存，为科普卫星的发射积极做准备。

八一少年总是在不断超越自我的过程中，给我们带来惊喜。向科学高峰攀登，向人类未知的地带出发，八一少年正在创造一个又一个奇迹。加油！八一少年们！

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我国首颗中学生参与研制的科普卫星成功发射

中学生科普卫星数据共享实验室和

空间生命科学实验室的成立仪式

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