開源宇宙：衛星篇

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++ 銀河系創客指南 The Maker』s Guide to the Galaxy ++

宇宙探索、太空旅行這些概念在科幻小說中吸引了一代又一代人，到了現實世界中，卻難免讓人有點小失望。這失望不是因為技術的發展永遠追不上科幻小說的暢想，而是因為，現實中的航空航天事業幾乎完全是由政府機構和軍隊掌控，而作為一個普通市民，你既不是瘋狂科學家，也不是追求冒險的主人公，你除了看看新聞感受一下別人的自豪感，別的什麼也幹不了。

然而普通人的太空夢想是可貴的，與彰顯實力無關，與榮譽感也無關，只是一種對於存在本身的美好遐想。儘管以個人的力量實現這個夢想幾乎是痴人說夢，還是有很多的創客、駭客、太空科技愛好者在用他們各自的方式努力離太空近一點。今天我就給大家介紹幾個這樣的例子。

報廢衛星激活計劃

2014年，一群創客開展了一項在航空界和創客界都史無前例的嘗試－與一枚運行了36年、已經被NASA遺棄的衛星重新建立聯繫。

這枚在1978年發射升空的衛星編號為ISEE-3 (後被重命名為ICE)，當時的任務是觀察太陽風暴對地球磁場的影響。1985年9月11日，ISEE-3穿過了Giacobini-Zinner彗星的等離子軌跡，成了第一個與彗星相遇的人造飛行器。1997年，NASA決定報廢它，這時候ISEE-3已經在太空中工作了將近20年。報廢的手段很簡單，就是直接把它留在太空里不管了。

ISEE-3

時間快進到2008年，NASA對已經成為歷史的ISEE-3進行了一次短暫的狀態檢查，發現它的大部分探測儀器仍然在運作，燃料也有一定剩餘。當時NASA曾打算重新激活它，但也許因為還有很多其他值得探索的項目，NASA的興趣漸漸地消減了。這恰恰給一群平民航空愛好者提供了一次接近宇宙的絕佳機會。

這些愛好者里有工程師、程序員，也有曾經在航空相關的機構或公司任職過的科學家。脫離了擁有資源和財力的國家機構和大型公司，他們必須用平民化的手段去獲取資金和技術。2014年，他們發起了ISEE-3激活項目 (ISEE-3 Reboot Project)，並在美國眾籌平台RocketHub上集資了16萬美金，之後在加州灣區Mountain View的一家廢置的麥當勞里建立了也許是世界上最簡陋的地面控制中心。

ISEE-3激活項目的地面控制中心 (注意麥當勞特色地板)

他們找到了退休的衛星專家，幫助解讀已經變得晦澀難懂的ISEE-3操作手冊 (畢竟30多年來衛星技術已經有了大幅革新)。他們據此開發了可以與ISEE-3進行無線電通信的軟體，並在2014年的5月29日正式與ISEE-3建立了通信。之後，他們成功地對ISEE-3發布指令，使其開啟遠程遙測；他們還點燃了ISEE-3的推進器，使其恢復了正常的旋轉速率。

然而之後ISEE-3激活項目團隊遇到了無法預料的困難。推進系統所需的氮氣不足，使得推進器無法點火，因此ISEE-3無法按計劃轉換軌道。到9月，ISEE-3與控制中心失去了聯繫，推測原因是它按照當前軌道逐漸遠離太陽，無法獲得足夠的太陽能。

即便如此，ISEE-3激活項目仍是平民探索宇宙的一次歷史性的嘗試。ISEE-3激活項目團隊開源了從ISEE-3接收到的數據，以供任何對它感興趣的愛好者進行研究。對於創客群體來說，ISEE-3激活項目讓他們的想像從桌面上的電子元件延伸到了廣袤的太空。

類似ISEE-3激活項目、由民間資金和組織發起的太空探索項目近年來在美國也大量湧現，連NASA發布的21世紀太空探索展望也明確把眾籌(crowd-funding)作為資助太空事業、讓普通市民「近距離」參與太空探索的重要途徑。

ISEE-3激活項目與Google Creative Lab合作創建了一個實時交互網站 (http://spacecraftforall.com/)，可以了解到ISEE-3的數據和這個項目的幕後故事。網站內容很詳細，視覺也夠酷炫，感興趣的同學一定要在電腦上訪問看看。

DIY開源衛星計劃

如果說ISEE-3激活項目仍然藉助了NASA的支持和專業人士的援助，那麼韓國藝術家Hojun Song在2009年發起的「開源衛星計劃」 (Open Source Satellite Initiate)則把真正平民化的DIY推到了新的高度。

OSSI即Open Source Satellite Initiate

工程學出身且有過一年衛星工程師工作經歷的Hojun Song，用普通人能夠輕易買到的Arduino板、太陽能模塊和鋰電池做出了立方形的私人納米衛星(重量在1-10公斤之間的衛星)。

納米衛星搭建草圖

對於發射衛星這個難題，Hojun Song建議「hitchhiker (搭車族) style」，跟著那些大型運載火箭「順道」去太空。雖然聽起來不靠譜，但是其實NASA在內的很多機構和公司都有免費搭載的機會可以申請。

在地面上與衛星通信的設備，可以用iPod、收音機和八木天線連接搭建而成。對iPod進行編程後，使用者就可以通過互聯網接受私人衛星的信號。

值得一提的是，Hojun Song並不是以一種純粹的geek技術派方式來看待私人衛星的。以藝術家自居的他關注的是技術的民主化以及技術和藝術之間密不可分的關係。製作私人衛星對於國家戰略層面的太空探測也許沒有什麼用處，但是對於普通的個人來說，讓他們可以通過自己動手來實現心裡的太空夢，卻是可能改變人一生的事情，不能單純地用當下的「實用性 (practicality)」來衡量。更何況說不定，哪一天草根的技術真的可以自下而上地影響到國家體制內的創新。

Hojun Song開源了他的設計，並且倡導更多人參與私人衛星的研發和資源分享。除此之外，他還提出了一些有關技術倫理的問題，比如「發射私人衛星是否合法」，「開源衛星計劃是技術還是藝術」，「拿來發射衛星的錢是不是還不如去救濟窮人」，「當政府軍隊掌握的秘密科技可以被普通人使用會發生什麼」，「開源衛星計劃會不會被恐怖分子濫用」等等，希望通過這些問題引發民眾對於空間技術的思考和討論。

感興趣的同學可以查看更多資料：Open Source Satellite Initiative

KickSat 納米衛星平台

2012年，美國Cornell大學的研究生Zac Manchester在眾籌平台Kickstarter上發起了名為KickSat的私人衛星項目。Zac Manchester發明的納米衛星叫Sprite，上面有太陽能電池、無線電收發器、微型控制晶元，還有少量的內存和感測器，可以說麻雀雖小五臟俱全。第一代Sprite只能傳輸它的名字和一些簡單的數據，計劃中未來版本可以通過溫度感測器和相機等更高級的感測器傳遞更有用的數據。

Sprite

KickSat是採用了CubeSat (CubeSat Kit Home) 納米衛星設計標準的衛星運載裝置，可以一次載運成百上千個Sprite，並一次將它們釋放到近地軌道。單個的私人衛星要升空肯定是困難重重，而KickSat相當於提供了一種「團購」的捆綁方式，使得單個成本大大降低。每個在Kickstarter上對這個項目資助300美金及以上的人都可以收到一個Sprite開發者工具包，用來對自己的Sprite進行編程。