“太空垃圾”搭载芯片变废为宝 复旦大学开展天基物联网实验

长征四号丙运载火箭日前发射升空，将我国风云三号04星(FY-3D)成功送入预定轨道。记者从复旦大学获悉，其自主研发的“芯云”智能芯片随长征四号丙运载火箭一同进入太空，并据此建成了末子级留轨智能应用平台，开展了天基物联网实验。

每一次火箭发射后，一、二级火箭及整流罩会脱落并返回地面，末子级火箭则会随着它的有效载荷一同进入轨道，长期在太空占据宝贵的轨道资源，是目前体量最大的“太空垃圾”。

能否变废为宝?

复旦大学信息科学与工程学院微纳系统中心、上海智能电子与系统研究院、上海宇航系统研究所等单位组成的研究团队经过两年多联合攻关，对常规微纳卫星功能模块高度集成化与芯片化，硬件资源可重构和智能化设计，使其重量降至30克以内。将这种轻巧便携的智能芯片系统安装在末子级火箭上，就能把其改造成极低成本的科学实验和通信平台。

专家表示，在火箭发射任务相对频繁的当下，这种方法发射周期短、在轨数量多、载荷成本低，对构建未来多轨道天基信息网络有重要价值。

据该项目总体专家、复旦大学信息科学与工程学院教授郑立荣介绍，本次火箭末子级载荷板采用了复旦大学自行设计的“芯云一号”片上智能系统芯片(SoC)。该SoC集成了传感器接口、数字采样、高可靠处理器、多种信息加密技术以及丰富的数据接口和网络通信协议等。这一芯片还建立了具有类脑自主容错能力的架构，功耗和芯片面积减少。

研究人员在此次发射中安装了多组“芯云”系统，建成了首个末子级留轨智能应用平台。根据预定计划，团队已成功完成在轨核心关键技术试验与验证，转入在轨长管阶段当中，随后将对芯片的自主容错、动态重构、能量自治等功能进行验证，对太空碎片的行为模型进行分析。

专家表示，此次的新型物联网载荷系统，作为地面物联网的有益补充，可以低成本实现天、空、地、海大尺度的万物互联，并为我国后续在天基物联网、空间碎片监测、空间环境探测、高空地磁测绘等研究打下技术基础。