借着霍金的“突破摄星”计划，分享点纯干货

话说物理学界大牛史蒂芬·霍金昨天(12日)进驻中国的微博平台，并向中国网友问好，称希望通过社交媒体与网友交流，分享生活趣事和工作心得。在其发出问候一个小时的时间里粉丝数已经突破30万，截止今早八点，已突破200万，势头之盛力压那些朋友圈网红。大家纷纷留言点赞，称“Welcome!”

为此，小编专门申请了一个微博账号，关注了霍金的账号并截了几张图。

网友带着一脸懵逼的表情纷纷表示“不明觉厉”：

@SandyLeung-：这应该是我转发的微博中逼格最高最有深度的一条。

@我是loulou阿：妈，我又和霍金先生聊天拉。

@wz--彦：关注了霍金以后可能每天都可以做一篇英语阅读理解了。

@静待花开ZHY：还好有翻译啦，可看了后感觉翻不翻译对我来说，都差不多。

@郁金香的残朵：打開微博看見滿屏英文，看不懂！下拉看中文，念了兩遍也看不懂，就我這智商也只能看看圖片了，可點開大圖，發現圖片也看不懂……

那么，霍金今早究竟说的啥？突破摄星又是什么？

突破摄星项目的目标是开发数千个邮票大小的纳米小型太空飞船，飞往我们最近的星系—半人马座阿尔法星星系，并发回照片。科学家希望将这种纳米级的飞船加速到光速的20%。大家都知道，加速需要动力。目前科学家计划采用反射光来推动飞船，也就是霍金放出来的那张图。如果还是不太明白，那我们结合下面这张图来理解一下。

说到光能利用这种技术，大家应该都不陌生了。好了，大家现在可以跟人肆无忌惮地谈论这条新闻，还能顺便装个逼什么的。

还不满足？那么接下来给大家分享一个大大的干货—DIY卫星。啥？造卫星这么屌炸天的事儿也能DIY！南京理工大学几位90后大学生用自己的成果给出了一个肯定的答案。

这里我简要介绍它的工作流程。上电以后首先检查太阳能电池板的输出，低于阈值的时候休眠。输出达标以后唤醒系统，播放启动音乐，点亮推进器的LED。接着基座转动电池板依次朝向5个方向，找出太阳能电池输出的最高值并固定在该位置，然后暂时待机以节省能源。 每工作一段时间卫星都会重复一遍探测-定位过程，如果输出电压过低会播放关机音乐然后进入待机状态，在较长的等待时间之后重新探测光照是否达标。

1、 寻找外壳

2、 拆解并布局

3、 制作推进器

4、 添加音效

5、 制作底盘

6、 太阳能电池板

7、 制作太阳能板的支架

8、 安装相机

9、 安装编程接口

10、 制作电路板

11、 总装

12、 运行测试

1、 寻找外壳

• 首先你需要找到一个合适的外壳。我发现了这个台灯灯座，打折以后大约十几块钱，去掉波纹管之后的洞正好用来安装推进器，电源线引出的孔适合用作编程接口，开关位置的孔则适合无线摄像头。
• 找到相同的灯座几乎不可能，所以制作时请充分发挥想象力。没有什么是不可能的，迟早你能发现自己心目中的卫星外壳。

2、 拆解并布局

• 我这个灯座拆起来非常容易，拧掉一些螺丝就自然松开了。如果里面有什么部件想在新的设计里用上，记得不要弄丢。清空内部之后可以开始在里面预装配一下其他部件，尽量避免考虑不周导致以后为之头痛。
• 为太阳能电池板和摄像头开孔。
  
• 安装编程接口。
  

3、 制作推进器

• 希望你放开想象的翅膀，这有一个很好的例子：我用一个鼻毛修剪器做成了心目中的推进器。
• 看起来就像个推进器。切下需要的部分。
• 锯下一块尺寸刚好的圆形万能电路板来安装LED。
• 在万能板焊上LED和电路，然后记得给引出导线留出位置。
• 把电路板粘到推进器里，再拧进灯的基座。
• 粘上一个大小合适的带螺母空心螺杆。
  

4、 添加音效

• 我将一个小的压电扬声器粘在外壳上，再连上电路就一切ok了。
  

5、 制作底盘

• 需要一个底盘来支撑电路和太阳能电池板。通过重叠几层电路板可以做一个合适，便宜的底盘，并且容易往里面添加部件。这能够让你的卫星随时添加需要的部件和功能。这是我用来搭建底盘的万能电路板。
• 用来支撑万能电路板的螺杆和螺母。
  

6、 太阳能电池板

• 我的卫星上装有4个2000毫安时的镍氢电池（不包括摄像头用的9V电源），所以需要给它们配备充电设备。为此我从庭院灯上拆下了两块太阳能电池板，并做了个外壳藏起多余的线让它们看起来外形简洁。
  
• 在空心管里穿线。
• PVC板做成的简易模具，其实什么材料都可以，但是记得涂点油，这样脱模时就不会粘住。
• 用一个小塑料垫片和黑色LED支架做了一个衬垫。
• 用一些塑料片自制塑料垫圈。
• 在框架里填满环氧胶或者其他的填充材料。我试过DAP石膏填料，但是干的太慢了。
• 脱模，打磨，喷漆。记住要做两个哦！
  

7、 制作太阳能板的支架

• 我们的太阳能电池板需要自动追踪太阳的方位。用4个“L”型支架，一个微型伺服电机，一些捡来的齿轮就可以打造自己的跟踪系统。支架用3/4英寸的扁铝条切割弯曲而成，并加工出电机/太阳能电池的安装孔和走线的凹槽。把一个能在旧玩具和录音机上找到的齿轮中心扩孔，串在太阳能电池板支架管上用热熔胶固定，并在伺服电机上装好对应的驱动齿轮。
• 3/4英寸的铝条，可以看到辅助切割的铅笔线。
• 用钳子钳住用力弯曲。钻上需要的螺丝孔。
  
• 估测一下电路板大小，避免以后再修改。在我的例子里相机位置需要锯掉一些电路板。
• 齿轮会碰到电路板。直接钻个洞就解决了。
• 太阳能电池板的支架上切出一些缝用来走线。
• 伺服电机安装在较轻薄的支架上。
• 找个比支架管略粗的管子，比如旧车的天线。它能和支架管紧密套合，把两个太阳能电池板连接在一起。
• 连接管。安装支架管上的齿轮，驱动齿轮，伺服电机，先前的塑料垫圈，PCB电路板。
  

8、 安装相机

• 相机部分是最简单的，我在网上拍到了30美元的无线摄像头。只需要拧下透镜部分，将透镜穿过钻好的洞拧进摄像头，最后用热熔胶固定就好了。一个9V电池为它提供电源。
• 上点热熔胶。如果以后还需要拆下照相机的话就不要粘死。

9、 安装编程接口

• 我希望能够更新程序并在演示期间为它供电。最后我找到了一根ps/2鼠标延长线，在中间剪断就可以拆下一个公口和一个母口。我把一个口粘在了设计的接口处，并通过排线和插针连接到电路板上。
• 用电线将其焊在电路板上。
  

10、 制作电路板

• 这是整个制作最困难的部分，原料大多来自垃圾中发掘的元器件。很难单用文字描述怎么将它们装配起来，但是这里的图片可以略微帮忙。这边还提供了电路图和程序代码，我用一个Picaxe 14M做主控单片机。
  
• 程序代码：点击这里
  
  
  1.Picaxe 14M；2.辅助电源继电器；3.预留的摄像头接口；4.驱动伺服电机的场效应管；5.推进器的LED接口；6.伺服电机接口；7.左太阳能电池板接口；8.右太阳能电池板接口；9.压电扬声器接口；10.电池接口；11.编程线接口。

11、 总装

剩下的活儿就是把它们凑在一起。我把底盘直接装到卫星底部，通过两侧钻好的两个孔放入太阳能电池板。依靠底盘上的螺杆可以自由调节电路板的位置。完成之后给电池预先充电，烧写程序。现在我有了自己的间谍卫星，我将它命名为“奥巴马一号”，因为它和总统先生一样有着对大耳朵。

12、 运行测试

DEWESoft可安置于机体内部进行数据采集，进行远程数据采集。 可以同时记录视频和数据信息，各种类型的物理量及不同的传感器信号。要得到同步的数据，需要通过网络进行远程控制，并通过IRIG或者GPS-CLOCK对任意数量通道的数据采集系统进行精确同步。

当然，这个只是一个简易的人造卫星，所以这几步之后就可以尝试升天了。但是我国一般从研发要升空需要好几年的时间。最后一步测试尤为重要，因为这关系到航天员的生命安全以及国家几十亿的研发制作成本。中科院用来测试的是这一款软件Parasoft C/C++test。Parasoft公司针对航空航天测试领域有专业的解决方案，具体可以参考这篇文章。

好啦，今天的分享就到这里了，大家get到了多少呢？赶紧呼朋唤友聊一聊，形象立马就高大上起来了呢。

 

原文转载自：evget