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揭秘天舟二号“送货”背后的黑科技

来源:中国青年报2021-06-01 14:19

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  5月29日,天舟二号货运飞船发射升空,次日与中国空间站天和核心舱完成交会对接。至此,天舟货运飞船和长征七号运载火箭组成的空间站货物运输系统,完成了第一次应用性飞行。

  这背后有哪些鲜为人知的黑科技?中国航天科工集团专家对此进行了解读。

  一是打造舒适的“太空之家”。此次任务中,航天科工特别研制的“太空按摩仪”、环控生保系统等作为在轨生活物资随天舟二号升空,为后续航天员使用作好准备。

  可进行“太空按摩”的神经肌肉刺激仪,其主机、刺激和通讯电缆随天舟二号升空,是“太空医院”系列产品之一。它主要用于对航天员进行电脉冲刺激,协助航天员进行肌肉疲劳恢复和肌肉力量训练,防止长期飞行试验造成的肌肉萎缩。

  专家透露,在天舟货运飞船运送的物资中,某些关键的医疗检测和保障物资等具有较强的温度敏感性,需要存储在特制的能隔热保温的“太空冰箱”中。为满足材料足够轻、且能达到出众保温效果的要求,航天科工通过特殊工艺将气凝胶材料“真空化”,制备成真空绝热板,即技术团队戏称的“VIP”材料。

  二是促成美妙的“太空之吻”。交会对接航天器调姿时,需要利用加速度计精确测量天和核心舱与天舟货运飞船的相对位置变化信息。航天科工研制的微波雷达产品在此次任务中继续担任测量重任。

  专家打了个比方,“在微重力环境下观测飞行器姿态调整时的加速度,就如同观测用一只蚂蚁的力量去推动一头悬浮在真空环境里的大象所产生的影响一样,极难观测。”

  航天科工为此研制了一种检测加速度的精密惯性传感器,能高精度“感知”飞行器的相关状态,为“太空之吻”这一过程提供精确的加速度测量信号。

  三是与航天器“心心相印”。航天科工利用多种地面测控设备、固定式脉冲测量雷达、晶体元器件产品等,承担了测发控信号实时监测、外弹道测量、通信保障、提供可靠的时间频率基准等相关任务。

  火光中,执行天舟二号货运飞船发射任务的长征七号遥三运载火箭朝预定轨道奔去,航天科工二院23所两部固定式脉冲测量雷达一路护航。四年前,这两部雷达也在同样的地方护送天舟一号奔赴“天宫”。

  这两部固定式脉冲测量雷达主要用于运载火箭发射上升段的外弹道测量,为文昌发射场指控中心实时提供火箭距离、方位、俯仰等精确坐标信息和径向速度数据,一旦火箭飞行出现偏移轨道的状况,即刻就能发现。火箭飞到哪里,雷达就像“眼睛”一样“看”到哪里,时刻关注飞行安全。

  火箭升空之后,与地面的联系就依靠晶体元器件产生的频率信号,航天科工研制了一系列配套晶体元器件产品,它们像火箭的“脉搏”一样,为此次发射任务的成功提供了可靠的时间频率基准,成为地面指挥人员衡量飞行状态的重要参考指标。

  四是为航天器“强筋健骨”。航天器由若干个系统组成,此次任务中,航天科工提供了系列产品,为航天器打通“任督二脉”。比如,为长征七号配套的锌银蓄电池及地面充放电设备,可为火箭控制系统、测量系统仪器设备提供能源保障。

  专家表示,火箭发动机燃料管路大部分由硬管组成,但局部常会出现热胀冷缩、振动、位移等不利影响。航天科工研制的金属软管则能消除这些不利因素,并能使燃料可以在管路系统中“自由奔放”。

  (记者邱晨辉)

[ 责编:涂子怡 ]
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