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这些仪器助力神舟十五号载人飞行

来源:光明网-《光明日报》2022-12-02 06:10

  光明日报记者 张蕾 张晓华

  2022年11月30日5时42分,神舟十五号载人飞船与空间站组合体成功交会对接,中国空间站由此形成包含天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱和天舟五号货运飞船、神舟十四号载人飞船、神舟十五号载人飞船的“三舱三船”构型。

  此次载人飞行任务,不仅让“神十四”和“神十五”实现“宇宙级同框”,也实现了中国航天史上首次航天员乘组在轨轮换。出色完成这一历史使命,离不开飞船上的诸多“神器”,它们不仅对飞船的成功发射具有重要作用,也与飞船在轨正常工作及航天员的生命安全息息相关。

  舱门快速检漏仪:检测舱门是否密封良好

  “舱门已关好,可以脱航天服。”如此简洁明了的指令,实际上是舱门快速检漏仪对航天员的温暖关怀。它的内部核心传感系统能感受压力和温度的变化,在短时间内判断舱门是否关闭完好,完成飞船舱门密封状态检测,并向航天员提供相关指令。

  早期的神舟飞船通过检测整舱舱压变化来判断舱门的密封性,这种方法准确、可靠,但缺点是耗时长。“舱门快速检漏仪正是在此基础上加以改进,实现了对神舟飞船舱门和对接面的快速、准确检漏,填补了我国在该领域的空白。”航天科技集团五院510所机电产品事业部高级工程师董义鹏说。

  目前,舱门快速检漏仪已经产品化,形成了包括固定式和便携式、具有丰富气路和数据接口的型谱化产品,在具有相似环境的门体或腔体的密封检测领域具有广阔的应用前景。

  照明设备:点亮神舟星际探索之路

  在轨飞行时,神舟十五号载人飞船会周期性经过地球阴影区。因此,与空间站组合体“太空牵手”,稳定高效的照明非常重要。由航天科技集团五院510所研制的载人飞船舱内照明设备(近距离泛光照明)和交会对接照明设备(远距离透光照明),不仅为航天员提供舱内工作和生活照明,也为飞船与空间站组合体在阴影区的交会对接提供摄像辅助照明。

  为满足复杂恶劣空间环境的使用要求,神舟十五号舱内照明设备和交会对接照明设备均采用先进的固态照明光源。据该所机电产品事业部高级工程师杨军介绍,这种光源的优点是耐冲击、抗振动、功耗低、稳定性高,但受限于发光材料的性能,固态照明对环境温度比较敏感。

  操纵棒:摆脱引力束缚的操控利器

  在飞船的发射和返回过程中,航天员的身体被牢牢束缚在座椅上,即使各种设备近在咫尺,也是“鞭长莫及”。如何解决这一难题?航天科技集团五院510所研制的操纵棒可帮了大忙。

  “操纵棒的把手是根据航天员手掌正常抓握状态赋型设计的,外部轮廓曲面完美贴合航天员掌心,能够满足操作过程中的舒适度要求。此外,操纵棒杆体可无极伸缩,航天员可以根据现场条件,在一定范围内任意调整其长度。” 航天科技集团五院510所机电产品事业部高级工程师段福伟解释。

  舱外航天服橡胶件:调节舱外航天服气压不可或缺

  对舱外航天服而言,气压调节是重中之重,绝不能有一丝漏气。航天科技集团四院42所研制的舱外航天服主气密层、手套橡胶件、连接处密封件,都是实现舱外航天服气压调节不可或缺的组件。

  该系列橡胶件具有高强度、高抗撕、耐高低温交变等性能,空间环境适应性良好,同时亦能满足空间飞行器卫生学标准要求。据宇航配套及特种橡胶材料与工艺高级工程师陈兵勇介绍,主气密层涉及肩、肘、臀、膝、踝等多个活动关节,能够为航天员在太空超低温条件下灵活出舱提供基础防护;手套橡胶件作为舱外航天服手套的重要部件,在方便航天员舱外作业的同时,也能提供必要的防护;连接处密封件则可以耐受空间环境,确保密封严丝合缝,并让航天服的关节处使用起来灵活自如。

  二氧化碳吸附药盘:让航天员在有氧环境执行舱外任务

  航天员的活动时刻都在产生二氧化碳。因此,保持航天员生活环境的有氧状态,是保障航天员生命安全和身体健康的重要环节。舱外航天服生命保障系统中的二氧化碳吸附药盘,可在航天员执行舱外任务时,将二氧化碳浓度控制在允许范围内。

  二氧化碳吸附药盘由航天科技集团四院42所耗时5年研制而成,团队相继攻克高效无毒配方、高强度成型工艺等关键技术,具有低流阻、低粉尘、高强度、高吸收率的特点,为航天员顺利安全执行舱外任务打下了坚实基础。“此外,我们还为空间站的太空厕所研制了大便袋上盖组件,用于航天员日常排泄物的杀菌处理,让他们长期在轨工作、生活的空间家园更加安全、卫生、舒适和温馨。”宇航配套及特种橡胶材料与工艺高级工程师周渝凇补充道。

  (光明日报北京12月1日电)

  《光明日报》( 2022年12月02日 08版)

[ 责编:丁玉冰 ]
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