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中國(guó)星辰 | 突破難點(diǎn)!這些“黑科技”支撐“小船”對(duì)接“大站”-每日焦點(diǎn)

央視網(wǎng)消息:天宮再“會(huì)師”,不僅是中國(guó)空間站應(yīng)用與發(fā)展階段,首艘載人飛船的交會(huì)對(duì)接任務(wù),也是空間站三艙“T”字構(gòu)型下實(shí)施的首次徑向交會(huì)對(duì)接任務(wù)。相比以往,此次交會(huì)對(duì)接任務(wù)有哪些難點(diǎn)?科研人員又是如何做保障的?

難點(diǎn)一:首次對(duì)“T”型空間站組合體實(shí)施徑向?qū)?/p>


(資料圖片僅供參考)

首次與三艙構(gòu)型空間站徑向交會(huì)對(duì)接

此前,我國(guó)在太空進(jìn)行的航天器交會(huì)對(duì)接,大多是在水平方向,而徑向交會(huì)對(duì)接,則可以理解為從垂直方向進(jìn)行對(duì)接。雖然此前,神舟十三號(hào)、十四號(hào)都已經(jīng)完成過(guò)徑向?qū)樱舜紊裰凼?hào)是第一次與三艙構(gòu)型的空間站進(jìn)行徑向交會(huì)對(duì)接。

神舟載人飛船對(duì)接機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師 姚建:我們首次對(duì)“T”型空間站組合體實(shí)施徑向?qū)印_@次對(duì)接存在一個(gè)較大的偏心,也是一個(gè)全新的挑戰(zhàn)。

難點(diǎn)二:對(duì)接目標(biāo)構(gòu)型復(fù)雜 噸位巨大

徑向交會(huì)對(duì)接相當(dāng)于一次“太空碰撞”

在太空進(jìn)行交會(huì)對(duì)接,形象地說(shuō)就是兩個(gè)航天器在太空里“相撞”。因此,二者的質(zhì)量會(huì)對(duì)整個(gè)對(duì)接過(guò)程產(chǎn)生巨大影響。此前,神舟十四號(hào)載人飛船徑向停靠空間站,飛船的對(duì)接目標(biāo)為47噸級(jí)。而本次神舟十六號(hào)載人飛船將與百噸級(jí)的空間站組合體,進(jìn)行徑向交會(huì)對(duì)接。面對(duì)多構(gòu)型、大噸位、大偏心的對(duì)接目標(biāo),對(duì)接機(jī)構(gòu)在捕獲、緩沖、剛性連接等方面,都是全新挑戰(zhàn)。

神舟載人飛船對(duì)接機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師 姚建:我們通過(guò)增加可控阻尼器配置,來(lái)控制對(duì)接時(shí)候的載荷,保證航天員還有船上設(shè)備能夠承受對(duì)接碰撞所帶來(lái)的沖擊。

難點(diǎn)三:空間站體型巨大 對(duì)飛船敏感器產(chǎn)生干擾

測(cè)量設(shè)備幫助敏感器提高識(shí)別能力

由于神舟飛船在交會(huì)對(duì)接過(guò)程中,需要依靠許多測(cè)量敏感器來(lái)判斷位置和方向,而這些敏感器中,有很多是以太陽(yáng)或宇宙背景作為判斷依據(jù)。由于此次飛船是從空間站下方進(jìn)行對(duì)接,因此,空間站巨大的體型會(huì)對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行遮擋、對(duì)陽(yáng)光進(jìn)行反射,進(jìn)而對(duì)飛船上的敏感器帶來(lái)干擾。

神舟飛船制導(dǎo)導(dǎo)航與控制分系統(tǒng)副主任設(shè)計(jì)師 張一:這方面就需要依靠飛船上面搭載這些測(cè)量設(shè)備,它自身的一些抗干擾的特性,包括一些目標(biāo)識(shí)別的能力來(lái)區(qū)分。也就是說(shuō),它能夠識(shí)別出來(lái),進(jìn)來(lái)的是我想要的測(cè)量目標(biāo),還是其他的一些遮擋目標(biāo)。

神舟飛船快速精準(zhǔn)對(duì)接背后的“黑科技”

神舟飛船與空間站對(duì)接前,每次姿態(tài)調(diào)整都會(huì)帶來(lái)速度變化。而人眼觀察這種變化的難度,就相當(dāng)于觀察用螞蟻的力量去推動(dòng)一頭懸浮著的大象所產(chǎn)生的改變一樣,非常困難。這就需要一款高精度的加速度計(jì),來(lái)感知速度和方向的微小變化,這種“黑科技”究竟是什么?

中國(guó)航天科工三院33所 高精度加速度計(jì)組合主任設(shè)計(jì)師 于華男:這個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)就是模擬飛船在整個(gè)飛行過(guò)程中,它有各種各樣的姿態(tài)變化,它會(huì)有一個(gè)加速度輸入。

記者:現(xiàn)在我們上面放的這個(gè)模塊,它是真實(shí)上過(guò)太空的產(chǎn)品嗎?

中國(guó)航天科工三院33所 高精度加速度計(jì)組合主任設(shè)計(jì)師 于華男:是的,這是神舟十三(號(hào))上過(guò)太空的產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)飛行實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)品,進(jìn)一步通過(guò)標(biāo)定得到這些數(shù)據(jù),跟交付的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,為我們探究或改進(jìn)產(chǎn)品,提供一個(gè)很好的指引方向。

近年來(lái),隨著我國(guó)航天員在軌時(shí)間不斷加長(zhǎng),給同樣在軌駐留待命的各種神舟飛船元器件提出了更高的要求。科研人員通過(guò)不斷創(chuàng)新升級(jí),緊跟我國(guó)航天飛速發(fā)展的步伐。

中國(guó)航天科工三院33所 高精度加速度計(jì)組合主任設(shè)計(jì)師 于華男:比如說(shuō)輻照、太空中的溫度環(huán)境,都會(huì)對(duì)產(chǎn)品的器件、結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。在設(shè)計(jì)之初要考慮,保證產(chǎn)品能夠具有長(zhǎng)時(shí)間的工作可靠性。

于華男介紹說(shuō),三院33所研制的加速度計(jì),從1999年神舟一號(hào)飛船開始搭載一直沿用至今,先后經(jīng)歷了穩(wěn)定性提升、真空環(huán)境適應(yīng)性改造、溫度環(huán)境適應(yīng)提升等迭代過(guò)程,成為神舟飛天最可靠的組件之一。

中國(guó)航天科工三院33所 高精度加速度計(jì)組合主任設(shè)計(jì)師 于華男:新一代飛船肯定要追求性能更高、集成化更高。我們這次把電路、表頭,以一個(gè)新的形式集成到飛船的導(dǎo)航儀控制系統(tǒng)別的單機(jī)中,以這樣的形式,來(lái)支持新一代飛船的工程研制。通過(guò)這些不斷創(chuàng)新,更好地滿足祖國(guó)在空間站建設(shè)、深空探測(cè)這些空間應(yīng)用的需求。

來(lái)源:央視網(wǎng)

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