“太空垃圾”搭載芯片變廢為寶 復旦大學開展天基物聯網實驗

長征四號丙運載火箭日前發射升空，將我國風云三號04星(FY-3D)成功送入預定軌道。記者從復旦大學獲悉，其自主研發的“芯云”智能芯片隨長征四號丙運載火箭一同進入太空，并據此建成了末子級留軌智能應用平臺，開展了天基物聯網實驗。

每一次火箭發射后，一、二級火箭及整流罩會脫落并返回地面，末子級火箭則會隨著它的有效載荷一同進入軌道，長期在太空占據寶貴的軌道資源，是目前體量最大的“太空垃圾”。

能否變廢為寶?

復旦大學信息科學與工程學院微納系統中心、上海智能電子與系統研究院、上海宇航系統研究所等單位組成的研究團隊經過兩年多聯合攻關，對常規微納衛星功能模塊高度集成化與芯片化，硬件資源可重構和智能化設計，使其重量降至30克以內。將這種輕巧便攜的智能芯片系統安裝在末子級火箭上，就能把其改造成極低成本的科學實驗和通信平臺。

專家表示，在火箭發射任務相對頻繁的當下，這種方法發射周期短、在軌數量多、載荷成本低，對構建未來多軌道天基信息網絡有重要價值。

據該項目總體專家、復旦大學信息科學與工程學院教授鄭立榮介紹，本次火箭末子級載荷板采用了復旦大學自行設計的“芯云一號”片上智能系統芯片(SoC)。該SoC集成了傳感器接口、數字采樣、高可靠處理器、多種信息加密技術以及豐富的數據接口和網絡通信協議等。這一芯片還建立了具有類腦自主容錯能力的架構，功耗和芯片面積減少。

研究人員在此次發射中安裝了多組“芯云”系統，建成了首個末子級留軌智能應用平臺。根據預定計劃，團隊已成功完成在軌核心關鍵技術試驗與驗證，轉入在軌長管階段當中，隨后將對芯片的自主容錯、動態重構、能量自治等功能進行驗證，對太空碎片的行為模型進行分析。

專家表示，此次的新型物聯網載荷系統，作為地面物聯網的有益補充，可以低成本實現天、空、地、海大尺度的萬物互聯，并為我國后續在天基物聯網、空間碎片監測、空間環境探測、高空地磁測繪等研究打下技術基礎。