“回顧這段經(jīng)歷，我們深深感受到科學(xué)工程帶來的挑戰(zhàn)和成長,?！?月12日晚,，第17屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽閉幕式上,，清華大學(xué)工程物理系大三本科生,、“天格計劃”學(xué)生興趣團(tuán)隊第四任隊長劉亦暉作為特等獎學(xué)生代表發(fā)言,。
劉亦暉作為特等獎學(xué)生代表發(fā)言
他穿著參加決賽時那件帶有“天格計劃”標(biāo)志的黑色衛(wèi)衣,，帶著21歲少年的自信和光芒,，與無數(shù)奮楫逐夢的青年分享“科創(chuàng)先行,，強(qiáng)國有我”的天格故事。與時同時,，他們親手研制的衛(wèi)星載荷正在距離地面500公里外的軌道“遨游”,。
清華大學(xué)天格學(xué)生興趣團(tuán)隊成立五年多來，一群20歲左右的本科生自由創(chuàng)新,、勇敢挑戰(zhàn),，將實驗室搬到了浩瀚太空。
敢想敢干 一封郵件開啟的“真”科學(xué)研究
2016年10月24日,，清華大學(xué)各院系學(xué)生科協(xié)主席收到了一封群發(fā)郵件,，郵件中提到“研制一個真正的伽馬射線暴（伽馬暴）監(jiān)測納衛(wèi)星”，請幫忙“招募”,。正是2013級工程物理系學(xué)生溫家星發(fā)送的這封郵件,，開啟了少年們的“追光之旅”。
天格不是“命題作文”,，而是源于一次師生間的閑聊,。2016年10月17日，剛上大四的溫家星和工程物理系教師曾鳴,、校外導(dǎo)師趙宗清一起討論畢業(yè)設(shè)計課題方向,，路上偶遇了天文系教師馮驊。師生一起在喝咖啡時,，開始了天馬行空的“腦洞”,，從伽馬射線、到引力波以及與其對應(yīng)的電磁波輻射探測……溫家星產(chǎn)生了一個勇敢的想法,。
“發(fā)射衛(wèi)星監(jiān)測伽馬暴”是一件“很酷”的事情,。伽馬暴是目前人類已知最劇烈的天體物理暴發(fā)現(xiàn)象。從1973年公布發(fā)現(xiàn)伽馬暴以來，關(guān)于它們的研究一直是天體物理學(xué)中一個前沿領(lǐng)域,，至今仍十分活躍,。而抓住明亮伽馬暴的物理特征，嘗試用微納衛(wèi)星搭載緊湊型探測器觀測,，這是讓溫家星激動萬分的靈感,。
在曾鳴看來，作為世界一流大學(xué)的青年人才,，就應(yīng)該面向“真”科學(xué)研究,，做一些“很酷”的事情，做出屬于學(xué)生自己的科學(xué)創(chuàng)新,。馮驊也認(rèn)為,，天格相比傳統(tǒng)學(xué)生訓(xùn)練最大的不同在于它的探索性和未知性。
溫家星群發(fā)出的這封郵件,，最終招募到了來自各院系的30多名同學(xué),，第二任隊長鄭煦韜就是這封郵件的響應(yīng)者之一。2016年10月29日,，興趣團(tuán)隊成立會議舉行,。馮驊提出從天道酬勤、格物致知中各取一個字,，組成“天格”,。
2017年4月，學(xué)生自主完成了第一份科學(xué)報告書和第一代探測器原型機(jī),，獲得了清華大學(xué)第三十五屆“挑戰(zhàn)杯”特等獎,。
“天格計劃”的第一代探測器原型機(jī)
不懼質(zhì)疑 堅定追尋宇宙中的“那束光”
“發(fā)射衛(wèi)星、探測宇宙是國家的事,，你們本科生做得了嗎,？還是不要好高騖遠(yuǎn)了?！?017年7月,，溫家星和團(tuán)隊成員參加了首都挑戰(zhàn)杯。清華大學(xué)招生宣傳片《追光少年》的第一幕真實還原了他們曾遭受的質(zhì)疑,。
一邊是蠢蠢欲動的雄心壯志,，一邊是質(zhì)疑和冷水。但當(dāng)一束光照向角落里的種子,，種子就重新積聚起長成參天大樹的力量,。
這一年暑假，天文學(xué)界發(fā)生了“一次革命”,。8月,，科學(xué)家第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波事例GW170817，伴隨著伽馬射線暴事例GRB 170817A，這是人類歷史上第一次使用引力波天文臺和電磁波望遠(yuǎn)鏡同時觀測到同一個天體物理事件,。隨后,，歐美國家的科學(xué)家們提出了BurstCube、HERMES等多個和天格類似的微納衛(wèi)星伽馬暴探測項目,。
GW 170817（下） 與其伴隨的伽馬暴GRB 170817A（上）
這給“領(lǐng)先一步”的天格團(tuán)隊極大鼓舞,，同學(xué)們熱情更加高漲。隨著研究的深入,，逐漸興起的商業(yè)衛(wèi)星激發(fā)出新的靈感,。此后，天格有了更明晰的路徑：研制衛(wèi)星載荷,，多顆星組網(wǎng)觀測,。
“做工程要萬無一失，但培養(yǎng)學(xué)生,，需要有試錯的機(jī)會,。”對于什么時候發(fā)射第一顆衛(wèi)星載荷,，曾鳴和馮驊也曾爭論猶豫,。天格成立之初就有明確的定位：學(xué)生是主體,，老師在“背后”,。討論后，大家達(dá)成在天格成立兩周年發(fā)射第一顆衛(wèi)星載荷的目標(biāo),。
發(fā)射一顆衛(wèi)星載荷,，不算人員研發(fā)成本，僅發(fā)射,、遙測與通訊,、載荷的材料費用、標(biāo)定束流實驗至少需要150萬元,。這可不是小數(shù)目,，錢從哪里來？
一直以來,，清華大學(xué)積極探索課內(nèi)外結(jié)合的創(chuàng)新人才培養(yǎng)工作,，對學(xué)生科創(chuàng)活動“有求必應(yīng)”，形成了“全過程累進(jìn)支持,，全方位資源匹配”的育人體系,。在師生提出申請后，對于這樣一種全新的學(xué)生科創(chuàng)形式,，學(xué)校多個部門進(jìn)行專門研討和專家評審,，薛其坤院士親自參與項目可行性論證。最終，學(xué)校決定提供前所未有的“量身”支持,。
協(xié)調(diào)實驗室,、邀請老師專家培訓(xùn)……有了學(xué)校的支持，同學(xué)們就吃了“定心丸”,。盡管如此,，衛(wèi)星發(fā)射是硬核工程挑戰(zhàn)，所有工序必須在倒計時內(nèi)完成,，載荷一旦發(fā)射,，硬件不可能有修改的機(jī)會，這對于從來沒有做過衛(wèi)星載荷的同學(xué)們來說,，仍是一項艱巨的任務(wù),。
勇于試錯 無數(shù)次“大冒險”迎來“生日禮物”
溫家星對“試錯”有更深刻的理解，他開玩笑說：“盡管做了大量功課,，我們還是積累了豐富的把探測器調(diào)試壞的經(jīng)驗,。”
讓大家印象深刻的是第一顆衛(wèi)星載荷發(fā)射前一個月的“聯(lián)調(diào)故障”,。時間緊張,，聯(lián)調(diào)過程中，由于接口順序的問題疏忽,，剛一插上電,，載荷的電路板立馬就燒壞了。如果這個時候放棄,，不眠不休近一年的努力將化為泡影,。
不到最后一刻，絕不能放棄,！很快大家決定——把載荷的“病體”拿回來重新組裝,。一場接力賽開始了，大家合力對載荷進(jìn)行“搶救”,。一群同學(xué)不眠不休,，終于在兩天后的凌晨一點把載荷修復(fù)好，由同學(xué)“護(hù)送”到長沙,。溫家星拍下了當(dāng)時在工物館門口同學(xué)提著行李箱去趕飛機(jī)的背影,，時間備注是“2018年9月1日凌晨1:05”，保留至今,。
艱難困苦,，玉汝于成。2018年10月29日,，天格團(tuán)隊迎來了最好的兩周歲“生日禮物”,，GRID-01發(fā)射升空,，成功完成了在軌上電測試！此后,，GRID-02,、GRID-03B、GRID-04相繼發(fā)射升空,。
2021年1月21日,，天格GRID-02成功探測到第一個伽馬暴事例，該事例也被我國懷柔一號,、美國費米等衛(wèi)星確認(rèn),，清華大學(xué)與南京大學(xué)兩校天格學(xué)生團(tuán)隊攜手合作完成了科學(xué)分析，這是國際上同類納衛(wèi)星伽馬暴觀測項目中第一例發(fā)表的伽馬暴事例,。目前,，天格首批科學(xué)成果正準(zhǔn)備陸續(xù)發(fā)布。天格團(tuán)隊已通過國家空間科學(xué)數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)質(zhì)量校驗,，為國際伽馬暴研究領(lǐng)域提供了一份獨特的天格科學(xué)數(shù)據(jù)集,。
GRID-02發(fā)表的第一個伽馬暴GRB 210121A
一代代學(xué)生圓夢 “真的真的超級超級棒！”
3月29日,，在劉亦暉和小伙伴完成全國“挑戰(zhàn)杯”決賽答辯后,，曾鳴第一時間把榮獲全國“挑戰(zhàn)杯”特等獎的消息分享到朋友圈：“從‘追光少年’第一幕的失敗，到圓夢挑戰(zhàn)杯,，幾代學(xué)生持續(xù)努力,，你們真的真的真的超級超級棒?！?/span>
大學(xué)最讓人敬重的就是她對育人的執(zhí)著堅守和對卓越的持續(xù)追求,。本科四年匆匆，天格團(tuán)隊2016年和2020年拍攝的合影里,，沒有一名重合的同學(xué)。至今,，已經(jīng)有校內(nèi)五屆近百名“超級棒”的少年們,，在其中收獲頗豐。
2016年團(tuán)隊合影
2020年迎新會合影
“用最‘小’的探測器探測宇宙最‘大’的天文現(xiàn)象,?！惫こ涛锢硐?018級學(xué)生蔣宇辰這樣笑著概括自己參與的天格項目。他非常珍視在團(tuán)隊里與同學(xué)們的相互學(xué)習(xí)與合作,，像這樣“真刀真槍”做科研的機(jī)會,，對本科生同學(xué)而言非常寶貴。
第三任隊長徐大成一直認(rèn)為天格非?！昂猛妗保骸拔掖髮W(xué)期間一半以上的時間都與天格有關(guān),，沒有天格就沒有今天的我,。”
在畢業(yè)后,，他們大都奔赴國內(nèi)的“大科學(xué)項目”和“大科學(xué)裝置”繼續(xù)深造,，從“人造太陽”EAST聚變裝置，到激光聚變裝置“神光-Ⅲ”,、乃至錦屏深地核天體物理加速器JUNA,，都有天格的“畢業(yè)生”們在追逐自己的科學(xué)夢想。
中國科學(xué)院院士,、中國載人航天工程空間科學(xué)首席專家顧逸東評價：“天格計劃為學(xué)生提供了獨一無二的平臺,。空間科學(xué)是一門實驗科學(xué),，培養(yǎng)人才需要在真實的實驗環(huán)境中磨煉,，不可能一蹴而就……對于這樣一個具有復(fù)雜學(xué)科交叉的領(lǐng)域，全流程,、真實的小型空間任務(wù)非常有利于學(xué)生的成長,。”
而這種意義正在惠及更多少年,。2019年南京大學(xué),、中科院高能所等20余所高校院所單位參與的“天格聯(lián)盟”正式成立，進(jìn)展順利的話,，活躍在清華內(nèi)外的“追光少年”將在今年發(fā)射更多的衛(wèi)星載荷,，與已有的載荷組網(wǎng)，為科學(xué)探索帶來更多奇跡,。
浩瀚星空與夢想的距離有多遠(yuǎn),？也許每個天格少年都有自己的答案。以清華為起點,，向著那束“看不見的光”,，在太空中聯(lián)結(jié)成網(wǎng)，在宇宙間捕獲夢想,，創(chuàng)新求索,、永不止步，少年,，加油,！
