“問天”攜航天510所“單品”啟“天地通話”全新體驗
本文轉自：中國新聞網
圖為載荷介面卡。（資料圖）航天510所供圖
中新網蘭州7月24日電 (閆姣)24日，空間站問天實驗艙在我國文昌航天發射場發射升空，是中國空間站建造階段三個艙段中的第二個艙段，也是中國空間站的首個實驗艙。中國航天科技集團有限公司五院510所(以下簡稱“航天510所”)披露，該所研製的載荷介面卡、艙外投光照明子系統、音訊單元、照明裝置等系列“單品”，將讓“問天”開啟“天地通話”等全新體驗。
中國空間站“問天實驗艙”是當今世界現役最大單體載人航天艙段，其發射質量23噸，軸向總長17.9米，艙體最大直徑4.2米，較之“天和”重量和長度都創造了單體載人航天器的“歷史記錄”。問天艙分為工作艙、氣閘艙、資源艙三部分，不僅配置了與“天和”一樣的航天員在軌生活的居住區和生活區，充分滿足航天員的“吃穿住行”；同時作為空間站內的實驗艙，主要作用是作為“太空實驗室”，工作艙中配置了大量科學研究機櫃，可實現單學科或多學科交叉的空間科學實驗，整體達到國際先進水平。一直備受大家期待的“太空授課”，也將以全新面貌在“問天實驗艙”開展。
圖為問天艙照明裝置。(資料圖) 航天510所供圖
“‘載荷介面卡’作為空間站中小型艙外載荷的通用介面裝置，為中小型標準艙外載荷提供通用化的‘多孔埠’，包括機械、供電、資訊和熱介面等，是‘太空實驗室’運營後艙外暴露科學實驗的基礎。”該所高階工程師馬少君說，其艙外實驗載荷的在軌無人安裝、長期在軌支援、多輪次更換，都離不開這款“單品”的幫助。
馬少君還說，該所“載荷介面卡”的研製過程共攻克同步捕獲、主動位姿校正、剛性鎖緊等14項關鍵技術，在四次大系統機械臂載荷操作試驗中介面匹配良好：控制模式適用、容差配合合理、資訊互動、操作力適配等方面都有優異表現，能夠可靠校正機械臂位姿偏差，鎖緊連通後的供電、通訊、傳熱效能優良，整體效能已經達到了國際先進水平，是“太空實驗室”裡不可或缺的重要部分。
艙外“照明燈”也是“問天”的“單品”之一。“510所研製的艙外投光照明子系統，將會在航天員艙外活動時發揮重要作用。該裝置在‘問天’發射時為機構摺疊壓緊狀態，在軌之後將轉換為機構展開到位並鎖定狀態。雲臺的轉動範圍大，能實現‘太空實驗室’艙外不同照度需求下的亮度調整，並具備在軌維修功能。”據該所研究員崔致和介紹，艙外投光照明子系統屬於複雜的艙外機、電、光一體化裝置，由投光燈單元、雲臺機構、無源展開機構及控制器組成，依靠多自由度雲臺的方位角度、俯仰角度動態特性提供空間站艙外的動態照明、伴隨照明，用於支援航天員出艙活動和監視攝像。
圖為艙外投光照明子系統-雲臺控制器。(資料圖) 航天510所供圖
“‘艙外投光照明子系統’在‘太空實驗室’建成後將不僅為航天員長期在軌駐留及開展艙外維修、科研活動提供良好的照明，也為出艙活動任務提供了美輪美奐的光影效果，我們看到的每一張‘太空大片’都是透過‘艙外投光照明子系統’的默默打光得以呈現的。”崔致和稱，為適應艙外環境，如紫外輻照、總劑量輻照、原子氧輻照等，該所“艙外投光照明子系統”研製團隊分別從材料、工藝、結構設計等幾個方面開展攻關，設計出了能夠抵禦空間輻照的燈體結構以及光學照明系統，順利通過了特殊空間環境地面試驗，保證了在軌長時間高效率工作。
該所高階工程師周震表示，“問天”配置了一系列的“太空家居”裝置，為航天員的工作和生活提供智慧、便捷的服務。音訊單元作為終端音訊儀表裝置，是該所為空間站新研的音訊裝置。音訊單元可以支援多型別、多通道音訊終端的輸入輸出，可以接收整個空間站的報警資訊實現對航天員的語音報警提示，還能實現航天員與地面的天地電話，實現多艙狀態下各艙段航天員之間及地面測控中心的會議通話功能，為航天員在軌通話提供了多種模式。之後航天員在“問天”這個新教室中開展“天地通話”和全新“太空授課”，音訊單元也會給航天員帶去全新的授課“音訊”體驗。
據瞭解，該所承擔了“問天實驗艙”大部分照明產品研製工作，配套照明類產品共計7種，36餘臺/套，其中全新設計的照明產品主要包括情景照明產品、便攜照明產品和艙外泛光照明產品。