這些儀器助力神舟十五號(hào)載人飛行
光明日?qǐng)?bào)記者 張蕾 張曉華
2022年11月30日5時(shí)42分,神舟十五號(hào)載人飛船與空間站組合體成功交會(huì)對(duì)接,中國空間站由此形成包含天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙和天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船、神舟十四號(hào)載人飛船、神舟十五號(hào)載人飛船的“三艙三船”構(gòu)型。
此次載人飛行任務(wù),不僅讓“神十四”和“神十五”實(shí)現(xiàn)“宇宙級(jí)同框”,也實(shí)現(xiàn)了中國航天史上首次航天員乘組在軌輪換。出色完成這一歷史使命,離不開飛船上的諸多“神器”,它們不僅對(duì)飛船的成功發(fā)射具有重要作用,也與飛船在軌正常工作及航天員的生命安全息息相關(guān)。
艙門快速檢漏儀:檢測(cè)艙門是否密封良好
“艙門已關(guān)好,可以脫航天服?!比绱撕啙嵜髁说闹噶?,實(shí)際上是艙門快速檢漏儀對(duì)航天員的溫暖關(guān)懷。它的內(nèi)部核心傳感系統(tǒng)能感受壓力和溫度的變化,在短時(shí)間內(nèi)判斷艙門是否關(guān)閉完好,完成飛船艙門密封狀態(tài)檢測(cè),并向航天員提供相關(guān)指令。
早期的神舟飛船通過檢測(cè)整艙艙壓變化來判斷艙門的密封性,這種方法準(zhǔn)確、可靠,但缺點(diǎn)是耗時(shí)長?!芭撻T快速檢漏儀正是在此基礎(chǔ)上加以改進(jìn),實(shí)現(xiàn)了對(duì)神舟飛船艙門和對(duì)接面的快速、準(zhǔn)確檢漏,填補(bǔ)了我國在該領(lǐng)域的空白。”航天科技集團(tuán)五院510所機(jī)電產(chǎn)品事業(yè)部高級(jí)工程師董義鵬說。
目前,艙門快速檢漏儀已經(jīng)產(chǎn)品化,形成了包括固定式和便攜式、具有豐富氣路和數(shù)據(jù)接口的型譜化產(chǎn)品,在具有相似環(huán)境的門體或腔體的密封檢測(cè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
照明設(shè)備:點(diǎn)亮神舟星際探索之路
在軌飛行時(shí),神舟十五號(hào)載人飛船會(huì)周期性經(jīng)過地球陰影區(qū)。因此,與空間站組合體“太空牽手”,穩(wěn)定高效的照明非常重要。由航天科技集團(tuán)五院510所研制的載人飛船艙內(nèi)照明設(shè)備(近距離泛光照明)和交會(huì)對(duì)接照明設(shè)備(遠(yuǎn)距離透光照明),不僅為航天員提供艙內(nèi)工作和生活照明,也為飛船與空間站組合體在陰影區(qū)的交會(huì)對(duì)接提供攝像輔助照明。
為滿足復(fù)雜惡劣空間環(huán)境的使用要求,神舟十五號(hào)艙內(nèi)照明設(shè)備和交會(huì)對(duì)接照明設(shè)備均采用先進(jìn)的固態(tài)照明光源。據(jù)該所機(jī)電產(chǎn)品事業(yè)部高級(jí)工程師楊軍介紹,這種光源的優(yōu)點(diǎn)是耐沖擊、抗振動(dòng)、功耗低、穩(wěn)定性高,但受限于發(fā)光材料的性能,固態(tài)照明對(duì)環(huán)境溫度比較敏感。
操縱棒:擺脫引力束縛的操控利器
在飛船的發(fā)射和返回過程中,航天員的身體被牢牢束縛在座椅上,即使各種設(shè)備近在咫尺,也是“鞭長莫及”。如何解決這一難題?航天科技集團(tuán)五院510所研制的操縱棒可幫了大忙。
“操縱棒的把手是根據(jù)航天員手掌正常抓握狀態(tài)賦型設(shè)計(jì)的,外部輪廓曲面完美貼合航天員掌心,能夠滿足操作過程中的舒適度要求。此外,操縱棒桿體可無極伸縮,航天員可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件,在一定范圍內(nèi)任意調(diào)整其長度?!?航天科技集團(tuán)五院510所機(jī)電產(chǎn)品事業(yè)部高級(jí)工程師段福偉解釋。
艙外航天服橡膠件:調(diào)節(jié)艙外航天服氣壓不可或缺
對(duì)艙外航天服而言,氣壓調(diào)節(jié)是重中之重,絕不能有一絲漏氣。航天科技集團(tuán)四院42所研制的艙外航天服主氣密層、手套橡膠件、連接處密封件,都是實(shí)現(xiàn)艙外航天服氣壓調(diào)節(jié)不可或缺的組件。
該系列橡膠件具有高強(qiáng)度、高抗撕、耐高低溫交變等性能,空間環(huán)境適應(yīng)性良好,同時(shí)亦能滿足空間飛行器衛(wèi)生學(xué)標(biāo)準(zhǔn)要求。據(jù)宇航配套及特種橡膠材料與工藝高級(jí)工程師陳兵勇介紹,主氣密層涉及肩、肘、臀、膝、踝等多個(gè)活動(dòng)關(guān)節(jié),能夠?yàn)楹教靻T在太空超低溫條件下靈活出艙提供基礎(chǔ)防護(hù);手套橡膠件作為艙外航天服手套的重要部件,在方便航天員艙外作業(yè)的同時(shí),也能提供必要的防護(hù);連接處密封件則可以耐受空間環(huán)境,確保密封嚴(yán)絲合縫,并讓航天服的關(guān)節(jié)處使用起來靈活自如。
二氧化碳吸附藥盤:讓航天員在有氧環(huán)境執(zhí)行艙外任務(wù)
航天員的活動(dòng)時(shí)刻都在產(chǎn)生二氧化碳。因此,保持航天員生活環(huán)境的有氧狀態(tài),是保障航天員生命安全和身體健康的重要環(huán)節(jié)。艙外航天服生命保障系統(tǒng)中的二氧化碳吸附藥盤,可在航天員執(zhí)行艙外任務(wù)時(shí),將二氧化碳濃度控制在允許范圍內(nèi)。
二氧化碳吸附藥盤由航天科技集團(tuán)四院42所耗時(shí)5年研制而成,團(tuán)隊(duì)相繼攻克高效無毒配方、高強(qiáng)度成型工藝等關(guān)鍵技術(shù),具有低流阻、低粉塵、高強(qiáng)度、高吸收率的特點(diǎn),為航天員順利安全執(zhí)行艙外任務(wù)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?!按送?,我們還為空間站的太空廁所研制了大便袋上蓋組件,用于航天員日常排泄物的殺菌處理,讓他們長期在軌工作、生活的空間家園更加安全、衛(wèi)生、舒適和溫馨?!庇詈脚涮准疤胤N橡膠材料與工藝高級(jí)工程師周渝凇補(bǔ)充道。
(光明日?qǐng)?bào)北京12月1日電)
《光明日?qǐng)?bào)》( 2022年12月02日 08版)
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