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烟台助力中国“太空母港”建“新家”

2021年04月30日 06:59

  烟台时刻4月30日讯(通讯员 李光宇)4月 29日 11时 23分,中国空间站天和核心舱发射升空,准确进入预定轨道,任务取得成功。

  位于烟台的航天科技集团五院513所在空间站核心舱中承担了137台套产品的研制任务,涉及数管、热控、测控通信、机械臂等11个分系统,截至目前各产品在轨运行正常。

  作为长期在轨运行的“太空母港”,中国空间站是中国独立自主建造运营的载人空间站,由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三个舱段构成。天和核心舱是空间站的管理和控制中心,是发射入轨的第一个空间站舱段。根据任务安排,空间站计划于2022年完成在轨建造,具备长期开展近地空间有人参与科学实验、技术试验和综合开发利用太空资源能力,转入应用与发展阶段。

  为核心舱各分系统制造“控制大脑”

  513所研制的28台通用计算机,是空间站核心舱相关分系统的“控制大脑”,负责数管、热控、环控、仪表与照明、空间技术试验以及总体电路共六个分系统的数据处理、控制管理以及健康管理等工作。

  513所采用通用化、标准化设计理念,首次实现了航天器不同分系统控制计算机在硬件上的统一,通过产业化研制生产模式,实现了产品批量生产,研制成本大幅降低的同时,产品的质量和生产效率也得到了极大提升。通用计算机以国产高性能CPU为核心进行设计,技术与产品处于国内领先水平,确保空间站核心舱分系统任务高效可靠的调度和控制。

  值得一提的是,513所还负责研制空间站机械臂的控制大脑,机械臂中央控制器、关节 控制 器和 末端 控制器。机械臂是我国首个自主研制的面向宇航工程应用的大型空间机器人系统,是目前我国智能程度最高、系统最复杂、规模最大的空间一体化智能装备。该类产品作为机械臂各处的控制核心,负责接收舱内各种指令,并实时处理和转发,实现整个机械臂的平稳运行和精确定位。

  全天候“天基宽带”让航天员“躺着就能刷视频”

  空间站宽波束用户终端通过与中继卫星建立通信链路,在空间站与地面之间建立实时联系,

  实现天基关键遥测和指令数据的传输,该产品测控覆盖范围广,提升了空间站各舱段姿态快速变化时的天地通信保障。

  出舱通信子系统实现舱内外航天员之间、舱内外航天员与地面人员之间以及舱外航天员之间的语音通信,在航天员舱外活动范围内实现无线通信全覆盖。与上一代出舱通信系统相比,该产品具有通信距离更远、通信速率更高、工作寿命更长等特点,具有更强的抗空间环境电磁干扰能力,可提供多名航天员同时出舱活动时的通话保障。

  舱内和舱外无线收发设备为舱内和舱外提供无线网络覆盖。在舱内为视频监控系统、话音系统、乘员分系统等设备提供“热点”;在舱外通过“热点”进行图像传输,实现无线通话、航天员生活保障、航天员出舱活动提供通信和传输保证。

  无线送受话设备是航天员的手持终端,作为天地通话的首选方式,具备语音和视频播放功能,为航天员长期在轨工作和生活提供通话保障,该终端可以实时显示舱内外各摄像机拍摄的图像,让航天员“躺着就能刷视频”。

  研制专属太空马桶为航天员提供太空清洁

  航天员在太空的如厕问题咋解决?513所为航天员研制了专属的太空马桶,太空马桶根据男女航天员的不同生理结构特点设计,可以在风机作用下,产生稳定、可靠的气体流场,能够使排泄物克服微重力影响完成收集,并实现对大便排泄物的抽真空封装存储等后处理流程,解决了排泄物细菌滋生和长期贮存的难题,提高了宇航员在轨的生活品质。

  如厕问题解决了,核心舱的健康监测问题也有了专业设备的保障。力学参数测量仪将获取空间站上升段与在轨期间各舱段的高低频振动、冲击等力学参数,监测各舱结构健康状态;内置的光纤测量系统能够对舱体温度和应变等信息进行实时监测。撞击感知与定位单元系统功能是当发生微流星或空间碎片对密封舱体的撞击时,定位撞击位置并提示航天员,便于后续对撞击位置进行维护维修。

  513所研制的高可靠流体在轨可维修断接器是核心舱各分系统流体传输的连接纽带,用于关键设备在轨更换、在轨维修。在轨可维修断接器采用平头自密封技术,“连接不进气,断开不滴液”,操作简易、灵活,为航天员在轨生活提供流体传输保障。而舱外用的流体断接器可耐受舱外复杂的高低温交变环境及辐照环境,为应用载荷提供可靠流体传输。

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