还在做奥数？国外中学生准备发射ThinSAT小卫星

15岁的Caleb Schlenker与PhyxtGears副总裁兼导师Mike Koch合影。 Caleb正在设计卫星上导线纤维扩展的CAD动画。（文章的最后可以看到他的CAD视频）照片：Mike Rhodes

Mike Rhodes说：1960年，在Muncie，当我还是个孩子的时候，我所做的最科学的事情是向1500英尺的高空发射了一枚Estes模型火箭，有效载荷为一个生鸡蛋。如果火箭降落时没有打破鸡蛋，那是值得庆祝的。值得在Gauley Bridge的Boy Scout Troop 150号月刊上提一下。

很快到了2017年，你会发现科学实验真的使那些对科技感性趣的孩子们发生了改变。现在，出于教育的目的，学生正在计划、发射实际的卫星进入低地球轨道。

在其他项目中，Muncie-Delaware第一机器人小组（也被称为PhyxtGears）的学生成员正在准备将自己的纳米卫星发射到电离层。这个卫星，也被称作ThinSAT，预计于2018年秋季发射。

在每周的星期二或星期四晚上，在Muncie的MadJax二楼，您会发现很多当地学生在做技术项目。学生在MadJax二楼的 7000平方英尺的营业中心工作和学习，这些设施是大约一年前，从位于老Morrison Mock学校搬过来的。

据PhyxtGears总裁/导师Shawn Van Ness介绍，来自6个县的学生参与了机器人计划。 “我们的机器人项目涵盖了许多学校没有教授的领域。 像商店课程之类的。我们就像一个小公司，在这个意义上讲，我们有一个机械方面的小组、电气小组、编程小组、木工小组、媒体文件小组以及一个动画小组等。

卫星计划合作伙伴

据泰勒大学计算机科学与工程教授Stefan Brandle博士介绍，卫星正变得越来越小。科技已经发生了变化，并且大大改善。所以之前大型电子设备需要的东西已经变得很小了，我们称之为纳米卫星，立方体卫星，微型卫星，或者我们的项目中ThinSATs。这些教育用途的卫星体积很小。

弗吉尼亚太空公司与Twiggs太空实验室、 Orbital ATK公司和NASA Wallops 飞行器合作，发起了一个低成本短期的计划，是为那些对科学、技术、工程和数学（STEM）相关领域感兴趣的学生量身定做的。该计划是通过ThinSAT实现的是一种能够从低地球轨道传输数据的小型卫星。（距离地面空间约120-180英里）

ThinSAT计划为航天工业的STEM相关学者制定了新的标准。从中学到大学的学生开发卫星硬件、测试高空气球上的传感器组件、分析数据、并向太空发射实际的有效载荷。

为什么ThinSAT 计划如此重要

美国宇航局的许多工程师都有资格退休，所以他们知道在退休的时候，他们的下一代还有很多需要学习的知识。小卫星以其低成本，低风险，可行性强等特点，为实践学习提供了绝佳的机会。小型卫星任务还为年轻的、未来的工程师提供获得和实践工程管理技能（团队合作和项目文件管理）的机会。此外，这对学生来说是非常有趣的。

了解上面视频中小卫星

PhyxtGears正在研究的卫星大小如同一片吐司，但是里面有很多先进的技术，包括：一个红外通信系统，其发射机和接收机可以在10米范围内传输信号；一名学生设计有效载荷空间，将部署10米的.012英寸导线作为卫星之间的纽带;用于测量光度的高动态范围数字传感器；还有一个照相机组件，可以在10米远的地方拍摄PhyxtGears卫星；此外，还有一个测量外层空间电场强度的电传感器。

这个电子设备还包括一个将数据传回地球的网络服务器。这些数字文件随后将导入空间数据网站，学生能够在PhyxtGears内的个人计算机屏幕上查看和监测卫星上的数据。

任务的主要目标：幻影回路

根据PhyxtGears副总裁兼导师Mike Koch的说法，该任务的主要目标是确定电流是否可以通过外层空间的单根电线运行。该实验将为整个科学界提供参考。要做到这一点，幻影回路系统将被启用。幻影回路采用一根电线作为一个分支，电离层作为回路的第二分支。电离层充满了“自由电子”，电子运动实际上是电的DNA。“在泰勒大学的卫星上，我们将有一根灯丝，就像你在灯泡里看到的那样……它会在外层空间发光，”迈克说。当灯丝发光时，它将发出电子。10米之外的phyxtgears卫星上，我们试图拉出自由电子，想法是让电子流过导线。我们希望获得2或3毫安的电流，这是非常小的数量。如果我们能做到这点，这些电流量就足以从实验中获得科学成果。应用一根电线上流动的电流来产生电力，这才是我们想完成的。PhyxtGears卫星将每小时运行176,000公里，并将每小时绕地球一次。约7天后，卫星将从低轨道慢慢落下，烧毁。

跟我在60年代的Estes火箭计划几乎不同。这次不再有鸡蛋再摔碎了。