央視網訊息:中國載人航天工程成就展上海站的展覽正在上海新國際博覽中心舉行,展出了天和核心艙1∶1模型、夢天實驗艙模型、神舟十四號返回艙,以及用於空間交會對接的對接機構等,更有未來用於載人登月的火箭模型,以及月面著陸器、新一代載人飛船等產品的模型。可以說,載人航天的核心裝備一應俱全。
對接機構什麼樣 如何在太空中搭“廊橋”
正值寒假,不少家長帶著孩子來逛展。我們的記者也邀請了航天科技集團八院的專家,帶我們一起看展。
展覽上,有一件大型展品備受關注,那就是每次實現“太空之吻”的“交際”利器——對接機構。有了它,我們發射的載人飛船、貨運飛船上太空後,才能和空間站精準對接,實現“太空聚會”。中國首次實現太空交會對接是2011年的神舟八號與天宮一號交會對接,到現在,對接機構已經能夠適應對接目標從8噸至180噸的各種噸位,為各種航天器的“太空聚會”搭建起“太空廊橋”。
未來,我們的巡天空間望遠鏡上也會配備對接機構與空間站進行對接。而今年即將到來的嫦娥六號任務,更是要到月球上空去交會對接,把採集的月壤帶回地球。
眼前這個部件就是航天對接機構,這是載人飛船、貨運飛船、空間站等航天器能夠實現互相連線的重要部分。
航天科技集團八院空間站型號主任設計師 樊萍:對接機構看上去非常複雜,整套對接機構是由主動端和被動端兩個部分組成,整套有十幾個電機、100多個感測器、1000多個齒輪和軸承、1萬多個零部件來組成。
整個對接過程有點像我們關門,它有門框和鎖舌部分,所以空間站上裝的是對接機構的被動端,我們可以把它稱為目標飛行器,飛船上面裝的是我們對接機構的主動端,我們可以把它叫作追蹤飛行器。在天上進行交會的時候,追蹤飛行器去找目標飛行器,最後透過交會的很多感測器、很多導航裝置,雙方找到對方。它們兩邊都有三個導向板,這個導向板就像“花瓣”一樣,它在對接的剎那可以起到導向的作用,讓它們嚴絲合縫地扣在一起。整個圓形的環上一圈有12把對接鎖,這12把對接鎖透過鎖緊的方式可以把這兩個部分緊緊地連線在一起,形成一個密封的剛性連線的結構。我們看見中間有一個圓環,是因為以後我們航天員對接完成之後,航天員要從這些機構中間透過。所以它要做得這麼大,中間要有能夠讓航天員透過的尺寸。
嫦娥任務對接機構為抱爪式 更小更輕
不同的航天器對接機構的設計也不同,載人飛船上需要實現人能夠從中穿過,而後續要發射的巡天望遠鏡,以及嫦娥工程的對接機構,因為需求的不同,設計也有所不同。
航天科技集團八院空間站型號主任設計師 樊萍:載人任務裡面的對接機構在成功實現之後打下了技術基礎,我們在這個技術基礎之上又為嫦娥工程配套了適用於嫦娥任務的對接機構,這個叫周邊式對接機構,嫦娥叫抱爪式對接機構,它會更小型化,更輕一些。
以後我們要發射的巡天望遠鏡上也將配套對接機構的主動端,靠著對接機構可以停靠在空間站上,空間站可以對它進行推進劑的補加,航天員還可以到巡天望遠鏡上對它進行維修維護。
影象話音哪裡來 看它“眼睛耳朵和嘴巴”
在距離地面近400公里的太空,空間站裡的航天員不僅要與地面溝通交流,每次兩個乘組輪換時,空間站和載人飛船裡的航天員乘組之間也能保持通話,設計這些“空地通訊”和“空空通訊”的正是上海航天的科技人員。設計師說,這些裝置就像是航天器的“眼睛、耳朵和嘴巴”,有了它們,我們才得以獲得空間站的高畫質影象和清晰話音。
航天科技集團八院空間站型號主任設計師 樊萍:這裡展出的是給神舟12號配套的相關測控與通訊裝置,比如可以看到有影象切換器、話音、遙制解調器,這些都是配套的影象話音系統。其實還有一些資料處理的系統,為神舟飛船還有空間站,整套系統基本上都是我們配套的。特別明顯的就是,所有我們可以看見航天員在軌的一些畫面,還有航天員帶了麥克風跟地面進行通話的這些裝置,我們叫影象話音,還有數傳等系統。有了這些系統的穩定執行,我們才可以看到高畫質的影象,看到整個沒有卡滯的,而且雙向的很流暢的話音通話。
總檯記者 王一喆:其實天宮第一課他們在上面講課,這個畫面也都是您這來傳遞的。
航天科技集團八院空間站型號主任設計師 樊萍:是的。我們覺得這些裝置就像給我們的空間站,給我們的飛行器,包括飛船提供了“眼睛、耳朵和嘴巴”,有了它們,我們才可以更好地跟地面進行雙向的聯絡。
艙外全景相機 四面拍攝形成360度全景圖
記者在夢天實驗艙模型外,還看到一個造型獨特的部件,這是為空間站任務自主研發的“全景相機”。
航天科技集團八院空間站型號主任設計師 樊萍:大家都很熟悉手機在地面全景相機的功能,我拿著攝像機可能在拍攝的時候要這樣移動,天上的攝像機可能沒有那麼方便的移動,所以就給它上下左右都設定了1個方向的攝像頭,我們在用它的時候4個方向攝像頭同時拍攝,然後透過艙內的影象處理裝置把它合成在一起,成為360度全景照片,這樣就完成了我們對艙外一個全景的拍攝功能。我們在艙外佈設了好幾個全景相機,就可以更好地來監測包括航天員、機械臂在艙外的一些操作,更有利於掌握整個空間站的一個執行狀態。
載人登月火箭及航天器模型亮相航天展
2023年,我們國家已經宣佈了2030年前實現載人登月的目標,在上海舉行的載人航天工程成就展上,未來用於載人登月的新一代載人飛船、月面著陸器,以及長征十號運載火箭等產品模型也同步展出,我們一起去看看。
總檯記者 竇筠韻:在我身後就是載人登月的新飛船和月面的著陸器。和空間站任務不同,如果航天員要實現登月需要分兩步走,首先是將月面著陸器透過火箭發射至月球軌道,隨後航天員坐上新飛船,透過火箭進入我們的月球軌道兩個裝置進行對接以後,航天員從新飛船裡面轉移到月面著陸器,隨後實現登月。
航天科技集團八院空間站型號主任設計師 樊萍:月面著陸器和新飛船都是發揮之前的技術優勢,我們也在加緊論證和研製我們的載人月球車。國家現在已經宣佈了2030年首次載人登月的目標,航天員在登陸月球之後,我們可能還會繼續開展月球科研站,這樣可以在月球上也建立中國人的家園,可以在上面開展更多的科學實驗。
編輯:劉潔 責任編輯:劉亮