助力打造美好“太空家园”——510所多项产品护航神舟十五号载人飞船

2022-12-08 09:48

助力打造美好“太空家园”
——510所多项产品护航神舟十五号载人飞船
新甘肃·甘肃日报记者张燕茹

舱内灯。

舱门快速检漏仪。本文图片均由510所提供
2022年11月29日23时08分，神舟十五号飞船搭载3名航天员在酒泉卫星发射基地成功发射，这是我国空间站全面完成“T”字型布局后的第一次载人航天任务。
在此次任务中，中国航天科技集团有限公司五院510所承担了结构与机构、热控、测控、仪表与照明、环控生保等5个重要分系统中共计43台套产品的研制。这些设备对神舟十五号飞船任务的成功起到了重要作用。
舱内外照明设备点亮神舟之路
神舟十五号飞船在轨飞行时会周期性经过地球阴影区，经历长时间的黑暗，因此在与空间站“太空牵手”时的照明问题就非常重要。
510所承担的载人飞船舱内照明设备和交会对接照明设备研制任务，不仅为航天员提供了舱内工作、生活照明，也为载人飞船与空间站在阴影区的交会对接提供了摄像辅助照明。
为满足空间复杂恶劣环境要求，神舟十五号飞船舱内照明设备（近距离泛光照明）和交会对接照明设备（远距离透光照明）采用了先进的固态照明光源。
“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，固态照明对高温环境和低温环境都比较敏感。”510所科研专家介绍，510所研制团队进行了长期大量的技术攻关，最终解决了温度问题。
510所研制的固态照明加固技术，在抗辐照方面具有明显的技术优势，可应用于核电站等有辐照环境的一些特殊工业照明领域中，其加固后良好的抗力学振动能力，也可以满足矿场等复杂工业环境的特殊需求，具有广阔的应用前景。
仪表设备保障飞船安全工作
作为我国载人航天器仪表设备主要承制单位，510所为我国神舟系列载人飞船提供了种类丰富的舱内显控、语音、手控设备。
综合显示单元和时间单元、发声单元、手控左/右面板单元、编码指令设备等设备为航天员提供飞船运行过程中的参数显示、语音播报、运动控制指令发送。
“针对神舟飞船任务要求，510所在以上仪表产品中应用了具备高可靠性和高安全性的处理器平台，研发了多项关键技术。其中处理器抗辐照加固技术，可以确保在复杂宇宙射线和高速粒子条件下，高速硬件系统正常工作。”510所科研专家说。
仪表照明分系统的综合显示单元人机交互设备和发声单元的配套软件，通过内总线接收并显示飞船的重要事件信息，向航天员通报顺序飞行事件、紧急事件、进出站事件等显示信息和语音提示，并对特别重要的警示信息进行多重语音提示或突出显示，以确保航天员在轨期间能快速掌握返回舱内外信息。
510所科研专家介绍，仪表与照明分系统的软件产品具备极强的实时性和极高的可靠性，能保证各类故障被及时发现并得到妥善处理，满足航天员在轨执行任务期间的各类使用场景，确保航天员顺利执行在轨操作，完成在轨任务。
出舱、返回安全有保障
与空间站顺利对接后，航天员要从神舟十五号飞船进入到空间站，其间要经历多次穿舱活动，都需要打开和关闭舱门。
“维持航天员在舱内生存的气体绝对不能泄露，舱门是否密封良好具有决定性作用，因此精准快速检测舱门的密封性至关重要。”510所科研专家告诉记者。
“510所研发的舱门快速检漏仪实现了对神舟飞船舱门和对接面的快速、准确检漏，填补了国内在该领域的空白。目前，舱门快速检漏仪已经成为载人航天器的‘必需品’，为航天员舱内活动提供坚实的安全保障，为载人航天器保驾护航。”510所科研专家说。
神舟飞船在轨任务结束后，返回舱将带着航天员和下行货物“回家”，搜救人员如何快速准确地找到返回舱，直接决定着整个任务的成败和航天员的生命安全，这就用到了510所研制的国际救援示位标和微波重力水平开关等产品。
国际救援示位标集定位信息获取、数据处理、编码调制发射于一体，具有高定位准确性。返回舱落地后，国际救援示位标会发射无线电“信标”信号。这种“信标”信号符合国际通用标准，能够被海事卫星搜救系统所识别，从而确保搜救人员能够快速找到返回舱。
“微波重力水平开关采用的是先进可靠的电控技术，通过测量天线敏感轴的重力分量，来表征天线敏感轴与水平面的夹角，实现自动切换通信天线方向。”510所科研专家介绍，从神舟七号飞船开始，510所自主研制的微波重力水平开关就已成功应用到神舟系列飞船和嫦娥探月等各类型号任务中。

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