戈壁夜空绽放科技浪漫 西电团队打造中国首次“人工流星雨”

学校部分师生与“信使号”流星雨试验火箭合影

“人工流星雨”的轨迹划破夜空(长曝光堆叠合成)

　　日前，英仙座流星雨迎来年度极大值，戈壁深处的夜幕却因一场科技奇观更添璀璨。8月12日22时30分，“信使号”流星雨试验火箭直冲云霄，在高空绽放60簇炽烈光团。这些“人工流星”与自然流星交相辉映，缓缓洒落于深邃天幕，标志着中国首次“人工流星雨”试验圆满成功，沙漠环线上数千名游客共同见证了这一震撼时刻。

　　这场夜空盛宴的缔造者，是西安电子科技大学空间科学与技术学院谢楷教授带领的“空天电子技术”团队。长期以来，他们穿梭于实验室与戈壁之间，以千百次仿真试验积累技术微光，将冰冷的推进剂、芯片与算法，转化为这场可触可感的“流星雨”。

　　科技“复刻”流星雨有何意义?

　　自然流星的随机浪漫引人向往，为何要耗费心力以科技“复刻”?

　　谢楷教授的解读揭示关键：“掌握人工造流星的技术，本质是拥有调控天象的能力，其价值远超表面浪漫。”

　　在科学研究领域，“人工流星雨”的成功发射，让人类首次具备向空间主动注入物质的能力。团队可向特定区域发射人造流星群，人为扰动、干预电离层;还能在流星燃烧时注入稀有示踪离子，通过观察示踪离子的扩散轨迹，探究高层大气与电离层中未明确的物质输运、能量耦合机制，为空间科学、地球物理、电磁学等领域开辟新研究路径。

　　应用层面，自然流星在高空烧毁后形成的“流星余迹”，可反射无线电波实现“流星余迹通信”——这种方式隐蔽可靠，是极端条件下的储备通信手段，能在常规通信中断时保障远距离保底通信。但自然流星存在时间短、出现概率低，数据传输率仅约2kbps(每秒100个汉字)，发送一条短信息常需等待数小时;而“人工流星”可精准调控位置、时间与数量，还能通过调配燃烧成分，让尾迹电子密度更高、持续时间更长，实现信息连续传输，为应急通信主动“补给”。

　　“人工流星”如何诞生?

　　打造“人工流星雨”，远非将燃烧物送上天那么简单。团队首先要突破两大核心技术：一是通过火箭推进，让“人工流星”达到与自然流星相当的初始速度和高度;二是借助特殊高能化学反应，模拟自然流星数千摄氏度的高温燃烧过程。同时，为区分自然流星、满足观测需求，需在燃烧物质中掺入含特征光谱的金属示踪剂。此外，高速投放、气动稳定、热焰防护等难题，曾让项目险些在发射申请阶段夭折。

　　关键时刻，谢楷团队主动攻关，聚焦新一代流星燃料点火发射系统。基于长期等离子体技术积累，团队创新提出全新点火机理——利用特定频率强电场与含能材料中高价氧化学键产生共振效应，将传统“点火”变为“发火”。这一突破让化学反应从物质内部激发，不仅实现含能物质“冷态”发火与真空环境可靠引燃，更将电能消耗降至传统火工品的1/50至1/100，满足60枚流星簇同时发射的电流需求。

　　试验推进中，时间压力接踵而至。团队需在极短周期内完成从概念验证、系统研发、地面试验到上天应用的全流程攻关，还要实现技术成熟度从3级到6级的“三跳级”。为此，他们将电气系统研发节点精确到天，为试验火箭定名“信使号”，采用二级固体火箭改装方案——在原二级火箭位置加装专用发射舱段，内置60个径向排列的流星体发射装置。

　　为赶在8月12日发射Deadline(最后期限)前交付，团队面临更大挑战：电气系统总装测试流程环环相扣，无任何弹性时间，按原计划推进必将延误;缩减环境试验则不符合航天规范。工艺负责人张宝老师果断决策：拆分热密封工艺与后续测试，让“工艺在路上完成”。点火器需特殊耐热材料密封(承受瞬时1000℃高温)，而材料固化需24小时——团队在材料初步固化4小时、确保不流淌后立即启运，利用运输时间完成剩余20小时固化，抵达总装地后补全后续试验，成功抢出关键时间窗口。

　　8月12日22时30分，搭载60颗“人工流星”的火箭准时发射。火箭升空后，60颗流星分批次在预定高度绽放，观测团队不仅记录下30枚流星簇同时绽放的震撼瞬间，还捕捉到“人工流星”与自然流星同框的画面，精准验证了二者光谱特征存在明显差异的任务目标。

　　此次“人工流星雨”试验，不仅实现点火机理、高效调控等多项技术突破，更开创“前沿需求驱动、教学科研融合”的创新人才培养模式，为中国航天技术应用与人才培育写下新注脚。

　　文/记者任娜 通讯员刘思琦 图/受访者提供