揭秘天舟二號“送貨”背后的黑科技
5月29日，天舟二號貨運飛船發(fā)射升空，次日與中國空間站天和核心艙完成交會對接。至此，天舟貨運飛船和長征七號運載火箭組成的空間站貨物運輸系統(tǒng)，完成了第一次應(yīng)用性飛行。
這背后有哪些鮮為人知的黑科技？中國航天科工集團專家對此進行了解讀。
一是打造舒適的“太空之家”。此次任務(wù)中，航天科工特別研制的“太空按摩儀”、環(huán)控生保系統(tǒng)等作為在軌生活物資隨天舟二號升空，為后續(xù)航天員使用作好準備。
可進行“太空按摩”的神經(jīng)肌肉刺激儀，其主機、刺激和通訊電纜隨天舟二號升空，是“太空醫(yī)院”系列產(chǎn)品之一。它主要用于對航天員進行電脈沖刺激，協(xié)助航天員進行肌肉疲勞恢復和肌肉力量訓練，防止長期飛行試驗造成的肌肉萎縮。
專家透露，在天舟貨運飛船運送的物資中，某些關(guān)鍵的醫(yī)療檢測和保障物資等具有較強的溫度敏感性，需要存儲在特制的能隔熱保溫的“太空冰箱”中。為滿足材料足夠輕、且能達到出眾保溫效果的要求，航天科工通過特殊工藝將氣凝膠材料“真空化”，制備成真空絕熱板，即技術(shù)團隊戲稱的“VIP”材料。
二是促成美妙的“太空之吻”。交會對接航天器調(diào)姿時，需要利用加速度計精確測量天和核心艙與天舟貨運飛船的相對位置變化信息。航天科工研制的微波雷達產(chǎn)品在此次任務(wù)中繼續(xù)擔任測量重任。
專家打了個比方，“在微重力環(huán)境下觀測飛行器姿態(tài)調(diào)整時的加速度，就如同觀測用一只螞蟻的力量去推動一頭懸浮在真空環(huán)境里的大象所產(chǎn)生的影響一樣，極難觀測。”
航天科工為此研制了一種檢測加速度的精密慣性傳感器，能高精度“感知”飛行器的相關(guān)狀態(tài)，為“太空之吻”這一過程提供精確的加速度測量信號。
三是與航天器“心心相印”。航天科工利用多種地面測控設(shè)備、固定式脈沖測量雷達、晶體元器件產(chǎn)品等，承擔了測發(fā)控信號實時監(jiān)測、外彈道測量、通信保障、提供可靠的時間頻率基準等相關(guān)任務(wù)。
火光中，執(zhí)行天舟二號貨運飛船發(fā)射任務(wù)的長征七號遙三運載火箭朝預(yù)定軌道奔去，航天科工二院23所兩部固定式脈沖測量雷達一路護航。四年前，這兩部雷達也在同樣的地方護送天舟一號奔赴“天宮”。
這兩部固定式脈沖測量雷達主要用于運載火箭發(fā)射上升段的外彈道測量，為文昌發(fā)射場指控中心實時提供火箭距離、方位、俯仰等精確坐標信息和徑向速度數(shù)據(jù)，一旦火箭飛行出現(xiàn)偏移軌道的狀況，即刻就能發(fā)現(xiàn)?；鸺w到哪里，雷達就像“眼睛”一樣“看”到哪里，時刻關(guān)注飛行安全。
火箭升空之后，與地面的聯(lián)系就依靠晶體元器件產(chǎn)生的頻率信號，航天科工研制了一系列配套晶體元器件產(chǎn)品，它們像火箭的“脈搏”一樣，為此次發(fā)射任務(wù)的成功提供了可靠的時間頻率基準，成為地面指揮人員衡量飛行狀態(tài)的重要參考指標。
四是為航天器“強筋健骨”。航天器由若干個系統(tǒng)組成，此次任務(wù)中，航天科工提供了系列產(chǎn)品，為航天器打通“任督二脈”。比如，為長征七號配套的鋅銀蓄電池及地面充放電設(shè)備，可為火箭控制系統(tǒng)、測量系統(tǒng)儀器設(shè)備提供能源保障。
專家表示，火箭發(fā)動機燃料管路大部分由硬管組成，但局部常會出現(xiàn)熱脹冷縮、振動、位移等不利影響。航天科工研制的金屬軟管則能消除這些不利因素，并能使燃料可以在管路系統(tǒng)中“自由奔放”。
