393公里軌道高度,比過去高了50公里
神舟十號(hào)與天宮一號(hào)對(duì)接時(shí),軌道高度是343公里。神舟十一號(hào)和天宮二號(hào)對(duì)接時(shí)的軌道高度是393公里,比過去高了50公里,為何要高出50公里?航天科技集團(tuán)五院GNC分系統(tǒng)指揮羅谷清說,主要是為了我國載人航天“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略的第三步——建造空間站做準(zhǔn)備。
寬波束中繼通信終端設(shè)備,重要的一個(gè)創(chuàng)新亮點(diǎn)
神舟十一號(hào)的技術(shù)改進(jìn),很重要的一個(gè)創(chuàng)新亮點(diǎn),是新配備了寬波束中繼通信終端設(shè)備。“為進(jìn)一步提高安全性、可靠性,新配備了寬波束中繼通信終端設(shè)備,顯著擴(kuò)大了測(cè)控覆蓋范圍,提升了飛船姿態(tài)快速變化時(shí)的天地通信保障能力,33天從而提高了航天員的安全性和飛船的可靠性。”載人航天工程辦公室副主任武平說。
升級(jí)光學(xué)成像敏感器,完成高難度“太空之吻”
天宮二號(hào)和神舟十一號(hào)的交會(huì)對(duì)接,是搭建太空之家的重要一步,尤其是兩者從相距120米到最終完成對(duì)接的階段,難度最大、風(fēng)險(xiǎn)最高。為了讓它們能在以8倍于子彈的速度下毫厘不差地對(duì)接在一起,技術(shù)人員對(duì)光學(xué)成像敏感器實(shí)現(xiàn)了升級(jí)。
首次考核航天員中期駐留能力
在此次空間實(shí)驗(yàn)室任務(wù)中,對(duì)接軌道和返回軌道高度比以前增加了50公里,神舟十一號(hào)任務(wù)首次考核驗(yàn)證空間站階段的交會(huì)對(duì)接和載人飛船返回技術(shù),還首次考核航天員中期駐留能力,通過驗(yàn)證航天員駐留能力,為航天員空間站階段長期在軌考核奠定基礎(chǔ)。
固態(tài)照明光源,照明設(shè)備點(diǎn)亮“飛天之路”
神舟十一號(hào)在浩瀚的宇宙遨游過程中,會(huì)周期性地經(jīng)過地球陰影區(qū),此時(shí)會(huì)經(jīng)歷很長時(shí)間的黑暗,影響在軌任務(wù)的順利完成。“在太空,如果直接采用生活中常用的白熾燈、節(jié)能燈,估計(jì)在飛船上還沒用幾天就熄火了。飛船上究竟采用了什么光源?神舟十一號(hào)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)距離投光照明)使用LED光源,也就是固態(tài)照明光源?!背袚?dān)這一設(shè)備研制任務(wù)的航天科技集團(tuán)五院510所產(chǎn)品主管設(shè)計(jì)師楊軍說。
艙門快速檢漏儀,載人飛船的“小門神”
航天員在太空飛行多天,其間要經(jīng)歷多次穿艙活動(dòng),需要打開和關(guān)閉艙門;航天員在艙內(nèi)時(shí),維持其正常生活的氣體不能泄漏,艙門是否密封良好具有決定性作用,因此精準(zhǔn)快速檢測(cè)艙門的密封性至關(guān)重要?!芭撻T快速檢漏儀能夠做到在8分鐘內(nèi)快速給出測(cè)試結(jié)果,堪稱載人飛船的‘小門神?!焙教炜萍技瘓F(tuán)公司五院510所產(chǎn)品主管設(shè)計(jì)師董義鵬說。
儀表板減振器,飛船儀表的“救生衣”
飛船上儀表類器件通過液晶屏和航天員完成人機(jī)交互工作,作為高精科技代表的儀表類器件往往比較脆弱,而發(fā)射過程中火箭的瞬時(shí)快速加速會(huì)引起飛船艙內(nèi)設(shè)備的劇烈振動(dòng),如果無法很好地隔離、衰減發(fā)射時(shí)的沖擊振動(dòng),很可能導(dǎo)致飛船儀表損壞、飛行任務(wù)失敗。
此時(shí),神舟系列飛船儀表板減振器肩負(fù)起了為整個(gè)飛船儀表減振的重任。專家指出,金屬橡膠減振器完美扮演了神舟飛船儀表類器件“救生衣”的角色,確保了歷次飛行任務(wù)的圓滿成功。
載人飛船的神奇“外衣”,
噴涂特殊設(shè)計(jì)有機(jī)熱控涂層
神舟十一號(hào)運(yùn)行在距離地球表面約400公里高度的軌道上,在那里會(huì)受到太陽的輻射、地球大氣的輻射和反照,還會(huì)受到許多游離在空間的高能粒子影響。在這樣的環(huán)境中,飛船該怎樣更好地保護(hù)自己?
付楊說,他們?yōu)轱w船設(shè)計(jì)的神奇“外衣”就像人類的衣服一樣,天冷時(shí)能保暖,太陽照射時(shí)能防曬,同時(shí)衣服還能隔離灰塵、霧霾等有害因素對(duì)皮膚的傷害。
航天科技集團(tuán)五院的研究人員為軌道艙設(shè)計(jì)了一套厚度約2厘米的外衣,能高效隔離空間環(huán)境與軌道艙艙壁之間的換熱,外衣表面還有一層華麗的復(fù)合膜,來提高飛船對(duì)軌道原子氧等粒子的防護(hù)能力;在返回艙外表面,噴涂了特殊設(shè)計(jì)的有機(jī)熱控涂層,為保證在軌期間的返回艙溫度條件提供有力支持。
在推進(jìn)艙的底部,為有效抑制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后的高溫對(duì)推進(jìn)艙內(nèi)的影響,這一重點(diǎn)區(qū)域運(yùn)用了多層隔熱材料,能夠隔離的最高溫度達(dá)900℃。
逃逸發(fā)動(dòng)機(jī),航天員巡天的“定心丸”
看過神舟飛船發(fā)射的人們會(huì)注意到,火箭頂端有個(gè)類似避雷針的尖塔狀裝置,這就是由航天科技集團(tuán)四院自主研制,被稱為航天員“生命之塔”的逃逸救生系統(tǒng)。
航天科技集團(tuán)四院逃逸發(fā)動(dòng)機(jī)總指揮余海林說,逃逸系統(tǒng)承擔(dān)著航天員安全救生使命,是我國載人航天工程必須突破的三大技術(shù)難關(guān)之一。四院人克服困難成功研制的逃逸救生系統(tǒng),為航天員放心巡天提供了安全保障。
據(jù)余海林介紹,逃逸塔性能特殊,技術(shù)復(fù)雜,國際上只有美國和俄羅斯掌握了這項(xiàng)技術(shù)。
首創(chuàng)特大型降落傘,飛船安全返航的法寶
回收著陸是載人航天活動(dòng)的最后步驟,也是決定航天員能否安全回家的最后一棒。
航天科技集團(tuán)五院神舟飛船副總設(shè)計(jì)師榮偉說,五院508所肩負(fù)神舟飛船回收著陸系統(tǒng)研制,先后攻克了特大型降落傘、著陸緩沖、靜壓開傘高度控制、多模式回收程序控制、非電傳爆彈蓋開傘等關(guān)鍵技術(shù),研制了目前國內(nèi)回收質(zhì)量最大、著陸速度最低、可靠性安全性最高、系統(tǒng)最復(fù)雜的一套航天器回收著陸系統(tǒng)。
他說,神舟十一號(hào)回收著陸的亮點(diǎn)明顯,一是全國首創(chuàng)特大型降落傘。降落傘系統(tǒng)是飛船返回階段的重要?dú)鈩?dòng)力減速裝置,它可以將進(jìn)入大氣層的飛船返回艙從高鐵速度降到普通人慢跑的速度。系統(tǒng)由7000多個(gè)零部件組成,是目前我國航天器回收降落傘中結(jié)構(gòu)最龐大和最復(fù)雜的系統(tǒng)。其中主傘1200平方米,能鋪滿一個(gè)足球場(chǎng)。二是著陸緩沖技術(shù)提升乘坐舒適度。經(jīng)過與空氣的“軟”摩擦之后,飛船返回艙進(jìn)入著陸緩沖環(huán)節(jié),這最后一步是硬碰硬的撞擊。為了讓飛船在“落腳”的一瞬間依然保持航天員良好的乘坐體驗(yàn),研究人員將著陸緩沖技術(shù)應(yīng)用于神舟飛船返回艙的著陸緩沖系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)返回艙“軟著陸”。
本刊整理自新華社