“金钟罩”“小门神” “智慧大脑” 天和核心舱里“显身手”

  新华社兰州4月30日电(记者张文静)4月29日,空间站天和核心舱成功发射升空。由中国航天科技集团有限公司五院510所研制的主动电位控制子系统、舱门快速检漏仪、机械臂操作台等产品,将在天和核心舱中发挥重要作用。

  ——航天员的“金钟罩”:主动电位控制子系统

  510所研发人员介绍,我国空间站采用高压电池阵,在电离层等离子体环境中其主体结构将产生最高约负100伏电压。如果不加控制,航天员出舱活动就像在“高压电线”上工作,十分危险。主动电位控制子系统可将空间站结构电位控制在安全电压范围内,保证航天员出舱时的生命安全。

  510所载荷中心高级工程师孙迎萍介绍,该系统集成了空间电位测量、电位控制、在轨诊断等新技术,涉及多学科。研究人员突破了空心阴极大电子束流发射、电位探头伸杆结构优化和绝缘隔离、故障的实时诊断,微小气体流量控制技术,发明了测控一体的卫星结构电位主动控制系统,可将空间站结构电位控制在负37伏,性能指标优于国际空间站的负40伏,相当于给航天员穿上了“金钟罩”,可保证我国空间站在轨安全稳定运行。

  ——空间站的“小门神”:舱门快速检漏仪

  在空间站服役期内,天和核心舱要与问天舱、梦天舱、多艘载人飞船和货运飞船实现对接,航天员在轨进行出舱和穿舱活动,都需要打开和关闭舱门。航天员在舱内要生存,维持其正常生活的气体不能泄漏。舱门是否密封良好对于保障航天员的生命安全至关重要,因此需精准快速检测舱门的密封性。

  510所研发人员介绍,舱门在关闭后,舱门快速检漏仪创新性地利用了舱门的特有结构,利用门体上的两道密封圈与门框之间形成的小空间,通过向小空间内充入一定量的检测气体,监测其压力变化,从而判断舱门的密封情况。检漏仪能够将气体压力采集精度控制在十几帕,确保了快速检漏结果的准确性。如发生泄漏,舱门快速检漏仪会立刻发出报警指示。

  在空间站中,舱门快速检漏仪像贴在空间站舱门上的“小门神”,为航天员提供舱门密封状态信息,确保航天员工作和生活环境的安全。

  ——空间机械臂系统的“智慧大脑”:机械臂操作台

  空间机械臂是我国进行空间站建造、运营和维护的智能机械手臂,是航天员的得力助手,也是我国空间站达到国际先进水平的重要标志。在天和核心舱内,空间机械臂无论是自主运行、在轨还是地面对其开展遥操作控制,都离不开510所研制的机械臂操作台。

  510所机电事业部研究员马动涛介绍,机械臂操作台是空间站机械臂的管理中心,它一头管理着机械臂,一头联系着航天员与地面测控中心,是空间机械臂与空间站数据交互的集散地,也是航天员与机械臂实现交互的终端。机械臂操作台基于国产计算平台研发,实现了在计算资源受限情况下的并联机构闭环控制、空间矢量控制等对实时性要求苛刻的关键技术的突破,整体指标达到了国际先进水平。

  510所副所长张彪介绍,此次就空间站任务而言,510所承担的高性能、定制化产品总数达680余台套,其中有94台套产品为天和核心舱“保驾护航”。

【编辑:田博群】