农户息息相关的冷库与翱翔天际的卫星，一般很难将其联系起来。

大连理工大学一个名叫“航宇助农”的学生团队，却给他们之间搭上了“桥梁”。他们首次将卫星中运用的流体力学和空气动力学知识应用于冷库精准控温，延长了冷库保鲜时间，以助力果农实现反季节销售为落脚点，实现了冷库保鲜技术革新。该项技术不仅获得了中国国际大学生创新大赛金奖，还成功应用于甘肃天水市秦安县、辽宁大连市等地的冷库，给农户的蔬菜水果“保驾护航”。

“每当我仰望星空时，会有我们的卫星闪耀其中，当我俯瞰大地时，会有乡亲们喜悦的面庞。我们坚信能让卫星上天，也能让冷库落地！”团队负责人、大连理工大学硕士研究生夏博涵说。

团队在实验室合影。大连理工大学供图

能让卫星上天，也想让冷库落地

2019年，夏博涵考入大连理工大学开始了本科阶段的学习。

从小有着“航天梦”的他，自大一开始就每天呆在实验室，学习流体力学和空气动力学，并尝试用相关的软件去计算卫星羽流的分布情况，渴望在航天方面有自己施展拳脚的“一方天地”。在理论学习后，他找到了现力学与航空航天学院的党委书记夏广庆教授，希望能获得实践的机会。

“当时还有点担心，和夏老师聊了很长时间以后，我才知道学院有非常成熟的学生培养体系，会给本科生很多训练实践的机会，于是我顺利的加入到了大连1号—连理卫星的研究组。”回忆起当时的场景，夏博涵依然历历在目，小时候自己很憧憬的航天、卫星，现在好像近在咫尺，而大连1号—连理卫星是辽宁省首颗卫星，夏博涵觉得自己身上的担子很重，却也隐隐约约有种兴奋感。

随后，他参与了卫星与货运飞船对接联调以及卫星羽流分布情况的分析计算工作，成功看着卫星飞上了天。

夏博涵参与连理卫星系列科研任务。大连理工大学供图

而在这段时间，夏博涵也多次参与了社会实践，发现了农业常见的储存设备——冷库存在一个显著的问题。

“我们团队共调研了甘肃、辽宁等5省的冷库，发现大部分农村冷库保鲜效果不佳，许多地区明明有冷库，但很多农民却不愿意用，闲置率高达70%，很多农户只能把蔬菜水果贱卖，我们当时十分心疼。”夏博涵回忆道，当他推开农户家的大门，看见一箱箱腐烂的农产品，味道让他至今都难以忘怀。

团队与农户交流。大连理工大学供图

目前，国内大多数冷库能把温度波动控制在±1℃，但是仍让会导致大量的蔬菜水果腐烂。根据实验报告显示，成熟的蜜桃在温度波动±1℃的环境下存储20-40天，腐烂率高达35%；而温度波动在±0.1℃时，腐烂率只有8%。因此，缩小温度波动范围是行业共同努力的方向。

“这个时候我想起了应用在卫星上的流体力学和空气动力学的知识，如果能利用室内流场智能分析与控制，从而对冷库进行精准控温，辅助冷库设计，或许能够改变现状。”夏博涵说，“我就又去找了夏广庆老师，他非常支持我们的想法，并且鼓励我们组建起了一支学生团队。”

±1℃到±0.1℃，能起大作用

经过调研，团队发现闲置冷库主要存在三大方面的原因。

“大多数冷库难以精准控温，消杀机制也不够成熟，并且智能化程度较低。这导致了冷库的保鲜时间较短，很多农户不愿意花钱租赁冷库。”团队成员刘星彤介绍道，“然而冷库对产品的反季节销售有关键作用，以秦安蜜桃为例，存储20天腐烂率已超30％，而反季节销售至少需存储2-3个月，因此我们聚焦于延长冷库保鲜时间。”

团队调研冷库存储情况。大连理工大学供图

此前，许多冷库采用了压差预冷技术，其设备相对简单，适用范围广，通过堆叠食物可以提高冷库空间利用率，但是该技术冷却时间长，冷却效果可能会受到产品形状、大小和堆叠方式等因素的影响，导致受冷不均匀，还可能会导致产品2%以上的失水，以此影响其质量和口感。

本工作中，团队创新性地将力学与航空航天方面知识和技术——流体力学、空气动力学、等离子体推进技术和智能实时操作系统——应用于冷库改造升级，最终推出了传统冷库的低成本改造方案。

针对温控问题，团队基于航天技术中的霍尔推力器缓冲腔和流场反演计算技术，研发了新型可伸缩冰温喷口，结合智能算法对喷口工作状态进行精确计算和综合调配，成功将温度波动控制在±0.1℃，并保证冷库内各点温度场均匀，还可定点精准控温。

“并且果蔬刚进冷库的时候表层会带有青霉菌、绿霉菌等高抗且强致腐的菌群，这种菌群会加速蔬果的腐烂。所以我们基于等离子体推进技术开发低温等离子体灭菌箱，实现了针对高抗致腐细菌杀得全、杀得准，并引入了电磁锁鲜技术，对存储生鲜实现了鲜度保持。”生物专业博士生马骁说。

而针对冷库智能化低、能耗高的问题，团队自己研发了MetaFoam计算平台，实现了存储效果可视化显示，降低运维难度，同时增加了报警机制，使其拥有航天级别的控制精度。

“智能化后的冷库可以精准存储果蔬的入库出库时间，还能探测到里面的储存情况，实现可视化管理。”夏博涵介绍道。

从“天”而降，稳稳“落地”

有了技术，团队的下一步目标就是能够实地推广，真正应用在百姓们的生产生活中，然而当他带着技术敲响秦安县农户的家门时，却遭到了拒绝。

“大部分农户之前都租用过冷库，花了钱效果也不好，对于农户个体来讲资金有限，不愿意继续在冷库上面花钱投资。所以当看见我们以后，发现是一群孩子，一开始是不太信任的。”夏博涵说，“在敲开许多家门之后，我们突然意识到应该把目标转向当地的公司开展合作，建立示范工程，等到冷库实实在在的效果出来以后再去和农户洽谈，可能效果会更好。”

随后，团队在天水市秦安县进行了智慧冷库技术改造试点应用。冷库在改造前，蜜桃在8-9月按最高6元/斤的价格售卖，收入38万元；改造后，蜜桃在冷库中存储3个月，在11-12月反季节以15元/斤高价售出，增收至81.5万元。随后，团队将这一模式推广开来，改造冷库超1800立方，2023年已帮助上百个农户和两所企业实现增收。目前，团队已与多家企业达成合作意向，订单金额预计超百万，让“航天级”保鲜技术守护千家万户丰收的笑脸。

从连理卫星到乡村冷库，“航宇助农”项目从“天”而降，稳稳“落地”。团队汇聚了来自多个学院的成员，力学与航空航天专业负责冷库的流体力学设计，生物工程专业针对灭活细菌的生物机制进行研究，机械工程专业在冷库组件制造时起到了关键作用，飞行器设计与工程专业，则对控制系统架构提出了关键思路……多学科背景的交叉不仅助力了项目的落地，还让这群学生拓宽了眼界和思维，明白什么是“航天精神”。

“我本人是从事航天研究的，所以我经常和同学们提到‘特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献’的载人航天精神，希望这种精神能够鼓舞大家遇到困难的时候不放弃，坚持走下去。最终技术成功落地，从实验室走进了田间地头，我觉得很欣慰。”夏广庆提到。

团队在实验室进行研发调试。大连理工大学供图

目前，团队正与企业合作在大连金石滩进行了冷库试点改造应用，实现了樱桃长期存储及反季节销售，农户人均收入增长了1.5倍，应用成效显著。未来，团队将进一步完善技术，降低成本，针对冷链物流进行研究，不仅要在全国范围内推广智慧冷库，还计划进军国际市场，输出中国的航天级冷链科技，以期带来产业全链条的转型升级，为全球农产品保鲜提供‘中国方案’。

“我们进入大连理工大学求学，不光是为了学好知识，而是为了让周围的世界因我们的创新而更美好。做些对社会有贡献的事情，同时也符合国家的需求。是我们赶上了好时代。”夏博涵说。