小米10u只連幾個衛星?去世界各地為小米手機拍攝樣張壁紙,是每次發布會前必須要做的事情。這次基于1億像素的特點,我們思考設定了一些拍攝場景——
正在形成的臺風眼,東非草原動物遷徙,活火山爆發,這些巨大的視覺奇觀如果要在地球上拍攝難度是很大的。
這個時候,一個有趣的想法萌芽了,既然各大廠商都在地球上拍月亮,拍星星。那有沒有可能,我們把手機送上太空,去拍拍我們的蔚藍星球?

雖然是很酷的事情,但團隊內都是做手機研發的工程師,從來沒有人參與過航天工程,如何做,怎么做,時間來不來得及,效果會不會好,都是橫亙在大家腦海里的問號。
大概只花了一周時間,涉及到手機部的硬件、軟件、相機、測試、系統、結構等部門,大家抽調各部門的精銳力量,臨時組成了一個虛擬項目組。
當消費電子遇到航天工程
既然要上太空給地球拍照,那必然我們需要發射一顆衛星,這就是一個典型的航天工程。
這件事說起來,難也特別難,簡單也簡單,重要的是找到對的合作伙伴。
天儀研究院作為國內領先的商業航天公司,也在探索如何通過消費級設備搭載進一步降低衛星研發成本。
雙方一拍即合,從2019年上半年開始,小米與天儀研究院展開合作,通過探討計算機、數碼相機、大規模存儲器、高能量密度電池、GPS、姿態傳感器等問題,計劃將手機攝像頭搭載至商業衛星進行太空環境測試。

耗時168天
攻克343項技術難題
“一億像素” 順利上太空
衛星發射是一個復雜的科學研發流程,在天儀研究院的協助下,我們以難以想象的速度,完成了衛星平臺的研制、搭載火箭確定、頻率申請、發射審批等一系列流程。
而涉及1億像素上天的就是 載荷研制環節,如何能夠在短時間內研發出一個能夠發揮「1億像素」影像系統作用的有效載荷,是雙方工程師面臨的最大挑戰。
歷時168天,雙方百余位工程師的協力攻關下,2019年11月3日, 長征四號乙運載火箭,將搭載小米10「一億像素影像系統」的天儀TY15衛星,送上了500KM的太陽同步軌道。

這背后還克服了大大小小300多項技術難題,包括穩定可控的能源系統,結構、減震及熱控,在軌姿態控制,數據傳輸等。我們用幾個模塊舉例:
1. 重新設計結構
為解決空間和重量問題,手機元件被大幅瘦身,1億像素模組重新堆疊,裝進定制的高強度的鋁合金架,成為衛星艙板的一部分,同時解決了空間和重量問題。

2. 航天3級減震
衛星發射的力學環境很嚴苛,所以一般使用宇航級器件。面對小米手機上的工業級器件,雙方工程師為相機模組設計了三級減振,極大的消除了高頻振動與沖擊,將運載的力學環境降到了工業器件能夠承受的范圍,保證了小米相機的安全性。

3. 100C℃溫差的溫控系統
相機有一部分要暴露在太空中,面對-30°到+70°的巨大溫差,同時沒有空氣的外太空,散熱也是個問題。所以工程師們用特制的防護模塊、星衣和導熱裝置來解決這些難題。

4. 在軌拍攝姿態控制
為了讓鏡頭對準拍攝目標,需要獲取鏡頭的當前指向,并根據拍攝位置控制衛星轉動,大量航天部件如陀螺、星敏、反作用飛輪、磁力矩器、星在計算機協同工作,地球美景才無一錯過。

5. 數據回傳系統
小米10 與衛星載荷管理計算機,地面通訊與星務計算機之間,都需要專業的信息通道,再經過精確計算、驗證、控制姿態、對轉地面數據接收站等,才能回傳1億像素的影像。