太空里藏着人类探索的梦想，也藏着看不见的危险。在中国国际大学生创新大赛总决赛上，哈工大学子提出卫星在轨撞击安防解决方案斩获大赛产业赛道金奖。这份荣誉是青春力量的证明，更是中国青年守护太空安全的宣言。一同走进 “太空听诊——铸造星座时代碎片撞击安全新范式” 的硬核故事。

指导老师曹武雄（中）、学生负责人高嘉欣（右）、核心骨干队员刘瑜妍（左）在中国国际大学生创新大赛总决赛现场

　　伴随人类航天活动飞速发展，太空变得越来越拥挤，大国博弈和星座竞赛催生万颗卫星入轨，数以亿计的空间碎片漂浮在轨，让卫星防护成为亟待解决的问题。5月29日，大赛产业赛道发布命题，上海微小卫星工程中心发布了命题“卫星空间碎片碰撞防范与快速响应综合解决方案”。

　　“我们课题组在空间碎片防护领域探索了20多年，此刻正是将科学研究直接面向工程挑战的绝佳契机。”项目负责人2023级博士生高嘉欣说。团队中力学、宇航、仪器、机械等不同专业背景的硕博力量集结组队。

团队分析命题

　　团队3次前往上海企业深入调研，了解企业做卫星时遇到的问题。“当前手段难以监测和规避小于等于10cm的碎片，卫星遇到碎片基本靠‘躲’。如果没看见、撞坏了，就会影响正常运行。”航天学院2025级博士生季鹏说。

团队讨论“预判-防护-感知”方案

　　经过与课题组老师反复研讨，团队创新性提出“预判-防护-感知”协同防御的思路。“先精准预判卫星高危部位，再进行差异化外部防护。如果防不住、撞上碎片，则立刻感知损伤情况，搞清楚撞哪了、有没有受‘内伤’。”团队负责人高嘉欣说。

团队研讨技术

　　看似清晰的思路，落地却充满挑战。课题组在这三个方向虽有积累，但彼此间相对独立，底层逻辑和技术架构都不同，要在同一工程中协同起来难度很大。以往技术经验大多来自大型航天器，在小卫星上还是第一次探索，诸多“第一次”给团队提出了挑战。

团队研讨技术

　　预判是协同防御的基础，必须提供精准的数据和模型支撑。面对尺寸小、数量多的小卫星，如何又快又准地预判碎片环境？航天学院2021级博士生刘瑜妍和2025级博士生王厚阳扛起重任，力求在算法上创新。“我们学习了人工智能领域知识，一天一天磨算法，两点之前没睡过。”刘瑜妍说。

高嘉欣和刘瑜妍调试信号

　　防护试验的重担落在航天学院2023级博士生周贤朋和吴松阳的肩上。“发射1秒钟，准备8小时”是他们的日常，除了睡觉几乎全天泡在实验室，撞击试验产生的灰尘常常让他们灰头土脸一身脏，却丝毫没影响攻坚的热情。

周贤朋和吴松阳讨论防护设计

　　“因为忽视了高温影响，试验接连失败，进度耽误了两个月。这段经历让我明白，做研究必须把每个环节考虑清楚，任何一个小问题都会影响全局。”周贤朋在失败与复盘中成长，团队最终打磨出可靠的防护方案。

团队进行超高速撞击试验准备

　　当碎片以每秒数公里的速度撞击时，从撞击点传递到传感器仅有1毫秒，有效信号特征就藏在转瞬即逝之中。早期算法的定位精度不足，导致漏检、误判频发，团队随即开启“时间解剖”攻关，将1毫秒拆成1000微秒。对信号进行微秒级切片分析，最终一套创新的智能算法应运而生，既能精确定位撞击源，又能预测内部组件是否“受内伤”，实现从“事后检修”升级为“实时听诊”。

团队试验前仪表检查

　　三个方向逐个突破后，通过反复计算、试验、仿真、复盘和迭代优化，最终实现高效协同。技术突破只是第一步，在学校本科生院组织的一次路演中，一位专家提出了颠覆性意见：“汇报不符合产业赛道的逻辑，没有在企业思路上。”当晚，团队都没睡觉，果断推翻原有方案、重新打磨。一夜的拼搏后，大家才真正意识到问题所在。“我们一直在用科研的逻辑比赛，科研讲究原理与精度，而产业化注重应用与落地。”航天学院2024级硕士生杜枫说。

庞宝君教授指导试验

　　此后团队转变思路，努力让科研成果“走出论文”。“那一夜我们真正理解，科研不仅要‘做得深’，更要‘落得实’。”航天学院2023级博士生吴松阳说。

团队成员在参赛材料提交前核对材料

　　功夫不负有心人，在中国国际大学生创新大赛总决赛上，团队斩获产业赛道金奖。“感谢课题组多年来的科研积累，感谢老师和同学们的付出，我们团队都是硕士生、博士生，大家都有各自科研任务，能抽出共同的时间完成比赛，真的很不容易。也特别感谢学校提供平台和支持，我们项目入选了哈工大国家大学科技园在孵项目，希望我们能真正实现产业化。”高嘉欣说。

高嘉欣（中）、周贤朋（左）、王厚阳（右）参加黑龙江赛区集训营

　　航天学院2025级硕士生李旭枫第一次接触工程应用。“在‘前辈带后辈、工程带学术’的氛围中，我实现了从课堂到工程场景的跨越，上手即上阵，学习即创新，这次实践加速了我进入科研主线的步伐。”

　　以青春之力保卫太空安全，用中国方案推动可持续太空利用，“太空听诊”，加油！（来源：哈尔滨工业大学）