記者宋晨、溫競(jìng)?cè)A

10月26日在北京航天飛行控制中心拍攝的神舟十七號(hào)載人飛船和空間站天和核心艙前向端口對(duì)接過(guò)程的畫(huà)面。(新華社記者 金立旺 攝)

10月26日中午，搭載神舟十七號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空，將航天員湯洪波、唐勝杰和江新林順利送入太空，數(shù)小時(shí)后，神舟十六號(hào)航天員乘組順利打開(kāi)“家門”，歡迎神舟十七號(hào)航天員乘組入駐“天宮”。本次任務(wù)中，有哪些科技力量護(hù)佑神舟十七號(hào)成功飛天?

“生命之塔”保安全

火箭在發(fā)射升空階段，如果出現(xiàn)意外怎么辦?被譽(yù)為航天員“生命之塔”的火箭逃逸救生系統(tǒng)將在2秒左右，迅速把載有航天員的飛船艙體帶到2000至3000米以外的安全地帶，幫助航天員安全逃生。

航天科技集團(tuán)四院專家介紹，整個(gè)逃逸系統(tǒng)由大小10臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)組成，其中低空和高空兩組發(fā)動(dòng)機(jī)分別承擔(dān)兩個(gè)階段的救生任務(wù)。

第一階段為低空逃逸，主要由逃逸塔完成，被稱為“有塔逃逸”。在火箭起飛前30分鐘至起飛后120秒內(nèi)，如果發(fā)生重大故障，逃逸主發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)按指令點(diǎn)火工作，配合偏航俯仰控制發(fā)動(dòng)機(jī)，像“拔蘿卜”一樣，將航天員乘坐的軌道艙、返回艙從火箭整流罩中拖拽到安全區(qū)域，再通過(guò)攜帶的降落傘減速，安全著陸到地面。

第二階段為高空逃逸，主要由安裝在飛船整流罩上的4臺(tái)高空逃逸發(fā)動(dòng)機(jī)完成，被稱為“無(wú)塔逃逸”?；鸺w行時(shí)間120至200秒，一旦逃逸系統(tǒng)檢測(cè)出重大故障，逃逸系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出逃逸指令，或航天員和地面工作人員手動(dòng)發(fā)出逃逸指令，高空逃逸發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)點(diǎn)火工作來(lái)完成救生任務(wù)。

“通信大橋”更暢通

神舟十七號(hào)載人飛船在奔向“天宮”的過(guò)程中，如何實(shí)現(xiàn)飛船與地面通信的暢通無(wú)阻，確保地面測(cè)試人員實(shí)時(shí)掌握飛船的飛行狀態(tài)?航天科技集團(tuán)五院西安分院研制的中繼終端以及為中繼衛(wèi)星研制的有效載荷搭建起了太空的“通信大橋”。

“神舟十七號(hào)載人飛船上采用了具備集成程度更高、處理能力更強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)的升級(jí)版中繼終端。”航天科技集團(tuán)五院專家介紹，研制團(tuán)隊(duì)借助最新工藝技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行高度小型化、集成化設(shè)計(jì)之后，在原有功能和性能不變的基礎(chǔ)上，升級(jí)版產(chǎn)品成功減重9公斤。

此外，研制團(tuán)隊(duì)對(duì)產(chǎn)品的數(shù)字處理功能進(jìn)行大量?jī)?yōu)化升級(jí)，以前處理一項(xiàng)工作需要依靠產(chǎn)品中的幾個(gè)芯片共同完成，現(xiàn)在僅需一個(gè)芯片便可輕松應(yīng)對(duì)多項(xiàng)工作。

為打造“不卡頓”的通信環(huán)境，中國(guó)電科配備的天地通監(jiān)控中心系統(tǒng)和數(shù)十臺(tái)套雷達(dá)及地面、船載測(cè)控通信設(shè)備，在天地間架起流暢的“通信大橋”。

其中，中國(guó)電科研制的天鏈地面終端站是數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)的重要組成部分，通過(guò)自主研制的平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)鏈路資源的自動(dòng)化分配及故障自動(dòng)處置，提高了任務(wù)運(yùn)行的可靠性，縮短了任務(wù)準(zhǔn)備和故障處置時(shí)間。

飛船電源再升級(jí)

我國(guó)載人航天工程進(jìn)入空間站應(yīng)用與發(fā)展階段后，神舟飛船長(zhǎng)期停靠于天和核心艙前向端口或徑向端口，并經(jīng)歷空間站組合體多次的軌道維持和調(diào)姿以及不同來(lái)訪航天器的對(duì)接和分離。電源分系統(tǒng)的太陽(yáng)電池翼及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，需要調(diào)整姿態(tài)并承受復(fù)雜的外部力量影響。

為此，航天科技集團(tuán)八院研制人員通過(guò)地面充分的仿真分析、試驗(yàn)考核和模擬驗(yàn)證，對(duì)神舟十七號(hào)載人飛船電源分系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行升級(jí)。

“整機(jī)輸出力矩裕度提高7倍多，通俗講，就是驅(qū)動(dòng)能力更強(qiáng)了，可以更好控制太陽(yáng)電池翼完成跟蹤、捕獲等動(dòng)作。”航天科技集團(tuán)八院神舟飛船電源分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師鐘丹華說(shuō)。

此外，供配電安全性、承載能力都有提升，飛船驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠以更好的狀態(tài)承受發(fā)射段的過(guò)載、振動(dòng)和沖擊，以及在軌段太陽(yáng)電池翼展開(kāi)，飛行器變軌、對(duì)接、?？?、返回制動(dòng)、軌返分離等各種情況下的力學(xué)載荷作用，應(yīng)對(duì)復(fù)雜環(huán)境能力更強(qiáng)。

據(jù)介紹，研制團(tuán)隊(duì)按照本次任務(wù)中地面段、上升段、單艙飛行段、組合體飛行段及返回段等不同階段的特征，開(kāi)展多項(xiàng)力學(xué)、熱學(xué)環(huán)境試驗(yàn)驗(yàn)證。

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