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  • 喜讯!神舟十二号载人飞船发射圆满成功,飞船科普一文速览
    仪器信息网讯 据央视新闻最新消息,北京时间2021年6月17日9时22分,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射。这是继2016年10月神舟十一号飞行任务以来,时隔近五年,我国再次发射载人飞船。神舟十二号载人飞船发射圆满成功!此后,神舟十二号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。这是我国载人航天工程立项实施以来的第19次飞行任务,也是空间站阶段的首次载人飞行任务。飞船入轨后,将按照预定程序,与天和核心舱进行自主快速交会对接。组合体飞行期间,航天员将进驻天和核心舱,完成为期3个月的在轨驻留,开展机械臂操作、太空出舱等活动,验证航天员长期在轨驻留、再生生保等一系列关键技术。目前,天和核心舱与天舟二号的组合体已进入对接轨道,状态良好,满足与神舟十二号交会对接的任务要求和航天员进驻条件。本次搭乘神舟飞船的航天员分别是:聂海胜、刘伯明和汤洪波。三名航天员中,特级航天员聂海胜参加过神舟六号、神舟十号载人飞行任务,特级航天员刘伯明参加过神舟七号载人飞行任务,二级航天员汤洪波是首次飞行。这是神舟系列飞船的第十二次飞行任务,同时也是第七次载人发射任务。图注:神舟十二号载人飞船飞行乘组。从左向右依次是:汤洪波、聂海胜和刘伯明。神舟十二号的飞行目标是对接我国空间站“天和”核心舱,三名航天员将成为“天和”核心舱的首批“入住人员”。按计划,他们要在空间站驻留三个月,这将创造我国航天员在太空驻留天数的新纪录。在太空期间,他们将开展舱外维修维护、设备更换、科学应用载荷等一系列操作。一、载人神箭:长征二号F图注:神舟十二转场照片。长征二号F火箭安全性极高,主要用于载人航天。火箭高58.34米,由四个助推器、芯一级火箭、芯二级火箭、整流罩和逃逸塔组成。其中,芯级直径3.35米,助推器直径2.25米,逃逸塔位于火箭顶部,因此长征二号F火箭的辨识度非常高。在发射初始阶段,一旦航天员有危险,逃逸塔上的火箭会迅速点燃,可快速把航天员带到安全的高度并最终安全落地。二、太空摆渡车:神舟飞船神舟飞船是我国自行研制,用于天地往返运送航天员。飞船主体由轨道舱、返回舱和推进舱构成。图注:神舟载人飞船结构(示意图)。轨道舱是一个圆柱体,总长度为2.8米,最大直径2.27米,一端与返回舱相通,另一端与空间对接机构连接。轨道舱集工作、吃饭、睡觉和清洁等诸多功能于一体。轨道舱的两侧安装有太阳能电池板,在独自飞行时也有电能供应。返回舱呈钟形,有舱门与轨道舱相通。返回舱是飞船的指挥控制中心,长2米,直径2.4米,内设可供三名航天员斜躺的座椅,供航天员起飞、上升和返回阶段乘坐。推进舱呈圆柱形,长3米,直径2.5米,底部直径2.8米,内部装载推进系统的发动机和推进剂,为飞船提供调整姿态和轨道以及制动减速所需要的动力,还有电源、环境控制和通信等系统的部分设备。三、太空快递小哥:天舟飞船图注:天舟货运飞船(艺术图)。2021年5月29日,天舟二号货运飞船发射成功,并与“天和”核心舱进行了交会对接、推进剂补加和组合体飞行。天舟二号飞船密封舱携带的货物重量约 4.69 吨,推进剂约 1.95 吨,物资总重近 6.64 吨。其中包括,能供三人三个月使用的消耗品、二套舱外航天服以及平台物资等。为本次神舟十二航天员进驻空间站做好了生活物资准备。四、神舟飞船任务极简史神舟一号于1999年11月20日发射,1999年11月21日成功返回,全程历时21小时11分。这是第一艘无人试验飞船。神舟二号于2001年1月10日发射,2001年1月16日成功返回,全程历时7天10小时22分。这是中国载人航天工程的第二次飞行试验,标志着中国载人航天事业取得了新的进展。神舟三号于2002年3月25日发射,2002年4月1日成功返回,全程历时6天18小时51分。这是中国载人航天工程发射的第三艘飞船,为一艘正样无人飞船。神舟四号于2002年12月30日发射,2003年1月5日成功返回,全程历时6天18小时36分。神舟四号在半年运行中,初步探明飞船运行轨道的空间环境状况,为神舟飞船正式载人积累了宝贵经验。神舟五号搭载杨利伟于2003年10月15日发射,2003年10月16日成功返回,全程历时21小时23分。神舟五号的成功发射实现了中华民族千年飞天的愿望。图注:2003年,杨利伟乘坐神舟五号飞船安全返回。神舟六号搭载费俊龙和聂海胜于2005年10月12日发射,2005年10月17日成功返回,全程历时4天19小时33分钟,实现我国航天员首次多人多天飞行。神舟七号搭载翟志刚、刘伯明和景海鹏于2008年9月25日发射,2008年9月28日成功返回,全程历时2天20小时27分钟。在此期间,实现我国航天员首次空间出舱活动。神舟八号于2011年11月1日发射,2011年11月17日成功返回,全程历时16天13小时34分钟。这是一次无人发射,主要目的是验证神舟飞船与天宫一号的对接。神舟九号搭载景海鹏、刘旺和刘洋于2012年6月16日发射,2012年6月29日成功返回,全程历时12天15小时24分钟。飞船同天宫一号实施了自动交会对接,在此次任务中,中国首位女宇航员刘洋进入太空。神舟十号搭载聂海胜、张晓光和王亚平于2013年6月11日发射,2013年6月26日成功返回,全程历时14天14小时29分钟。在此期间,神舟十号与天宫一号组成组合体飞行12天,航天员还首次进行了太空授课。神舟十一号搭载景海鹏和陈冬于2016年10月17日发射,2016年11月18日成功返回。全程历时32天6小时29分钟。在此期间,神舟十一号与天宫二号实现自动交会对接工作,为中国空间站建造运营和航天员长期驻留奠定了坚实的基础。神舟十二号搭载聂海胜、刘伯明和汤洪波于2021年6月17日发射,对接我国空间站“天和”核心舱,他们将在那里停留90天,将创造我国载人航天的新纪录。五、空间站“天和”核心舱“天和”核心舱是我国空间站的核心组成部分,全长16.6米,最大直径4.2米,质量22.5吨,由目前我国运载能力最强的长征五号系列运载火箭发射入轨。核心舱在设计上有很大突破,供航天员工作生活的空间达到了50立方米,可支持三名航天员长期在轨驻留。六、完全建成后的空间站什么样子?图注:建成后我国空间站的基本结构,可见货运飞船、载人飞船与核心舱对接的状态(艺术图)。按计划,2022年前后,建成后的空间站将由一个核心舱和两个实验舱组成,整体呈现一个T字形结构。除了这次的 “天和”核心舱外,另外两个实验舱分别名为“问天”和“梦天”。其中,核心舱又可细分为:节点舱、生活控制舱和资源舱。节点舱用于对接“神舟”载人飞船、用于空间实验舱的停泊和航天员的出舱;生活控制舱用于航天员工作、实验和睡眠休息等;资源舱为核心舱提供能源保障和对接“天舟”货运飞船等。“问天”和“梦天”两个实验舱分别用于生物、材料、微重力流体和基础物理等方面的科学实验。具体来讲,“问天”实验舱主要用于开展舱内和舱外空间科学实验和技术试验,也是航天员的工作生活场所和应急避难场所,配备有航天员出舱活动专用气闸舱,支持航天员出舱活动,还有小型机械臂,可进行舱外载荷自动安装操作。除此之外,它还有核心舱部分关键平台功能,这意味着在需要的时候,还可以接管对空间站的管理和控制。“梦天”实验舱除具备和“问天“实验舱类似的功能外,还配置有货物专用气闸舱,在航天员和机械臂的辅助下,支持货物、载荷自动进出舱。在空间站常态化运行后,将有三名航天员作为一个乘组长期驻留,定期轮换。轮换期间,最多可有6名航天员同时在空间站工作,完成交接后,前一个乘组乘坐载人飞船返回地球。七、为什么非要去太空?从上文中可以看出来,现在建设空间站的主要目的是做科研工作,做地面上不能很好实现或根本无法实现的实验。空间站绕着地球以接近第一宇宙速度运动,空间站里一直处于失重状态,或者说微重力状态,这就为那些需要长时间在失重条件下才能完成的实验提供了独一无二的条件。如果只是为了实现短暂的失重状态,通常有其他方式:一是建造非常高的落塔,在实验舱下落的过程中实现维持仅数秒的微重力。坐落在北京中关村核心区东南,隶属于国家微重力实验室的落塔就是这样一种装置,该落塔建成于2003年,高度为116米,实验物品实际从83米处自由下落,可获得3.6秒的微重力状态。图注:国家微重力实验室的落塔(乔辉2018年拍摄于北京希格玛大厦北侧)。二是让飞机做抛物线飞行,当飞机飞到高空后,调整飞机成上仰状态,关闭发动机,飞机在重力的作用下做斜抛运动,能够实现几十秒的微重力状态。目前,美国和俄罗斯都有这样的公司在运作,可以让游客体验失重状态。还有一种独特的方式是发射亚轨道火箭,所谓的亚轨道就是指高度超过100公里,但尚未入轨,不能围绕地球运动的发射。有意思的是,预计2021年7月20日,前世界首富贝索斯将搭乘自家公司(蓝色起源)研发的“新谢泼德”火箭进入太空,能体验约5分钟的失重状态,欣赏一下地球与太空的接壤的优美弧线,然后返回地球。图注:贝索斯和蓝色起源公司的亚轨道火箭。目前,要想维持长时间的失重状态,当然必须要去太空了。在太空长时间的失重环境中,可以研究的项目非常广泛,包括生物、物理、化学、冶金、工艺和材料等各个领域的内容。其中以微重力条件下的流体的行为研究、微重力条件下的材料的制备以及微重力条件下的细胞生长和动植物行为的研究最为常见。航天员不但是实验的执行者,其本身也是医学实验的对象。未来,人类要想进行载人深空探索,例如登陆火星,单程旅行需要八个月左右的时间,这就要求航天员必须有长期在太空生活的经验,这种经验必须在空间站上才能获得。八、目前在轨运行的有哪些空间站?目前,正在地球轨道上运行空间站的只有美国、俄罗斯、日本、欧洲以及加拿大等国联合建造的国际空间站,其他空间站都退役了。图注:国际空间站。国际空间站始建于1998年,第一个舱室由俄罗斯质子号运载火箭发射入轨,后续主要由美国的航天飞机和俄罗斯的飞船进行建造和维护。最近几年,SpaceX的货运和载人飞船也参与了进来。经过10多年的建设,2010年才正式转入全面使用阶段。国际空间站长73米,宽109米,重400多吨,是人类历史上第九个空间站,也是最大的空间站。不过,国际空间站已经开始出现老化迹象,每年维护成本高昂,可靠性在下降,存在安全隐患。2010年10月,航天员在空间站上找到两条漏气的裂缝,2021年3月成功封堵。2021年4月,航天员又在空间站发现三个潜在的漏气点,据说用密封胶修补了这些地方。按计划,国际空间站最初的服役期限到2015年,之后逐渐推迟至2024年。不过,很大可能还要继续推迟,毕竟是花费了1500亿美元建造的。2021年4月21日,俄罗斯航天局放出消息称,如果得到国家批准,俄罗斯将退出国际空间站,建造自己的空间站。九、历史上有哪些著名的空间站?1971年,前苏联就秘密把礼炮一号(Salyut)空间站送入太空,进行军事活动。从1971年到1982年,前苏联总共发射了9个空间站,其中7个获得成功。在前苏联太空竞争的压力下,美国于1973年用土星五号火箭发射了他们的空间站:天空实验室(Skylab)。天空实验室重达80吨,前后接待了三批航天员。1979年完成历史使命,坠入地球大气层焚毁。图注:早期美国的空间站:天空实验室。除了国际空间站,最有名的要数前苏联的和平号空间了。和平号空间站首次采用模块化设计,由多个舱室组合而成,重量达到130吨。除了前苏联自己的飞船,和平号空间站还接待了数次美国航天飞机的造访。图注:俄罗斯的和平号空间站与美国亚特兰蒂斯号航天飞机对接。和平号上的航天员共完成了78次出舱活动,积累了大量的经验。其中,有三位宇航员连续驻留时间超过一年,为研究人体在长期太空条件下的变化情况积累了大量的医学数据。2001年完成历史使命,坠入地球大气层焚毁。十、我国天宫一号和天宫二号空间实验室天宫一号于2011年9月29日发射升空,是中国载人航天工程发射的第一个目标飞行器,也是中国第一个空间实验室。2011年11月3日,天宫一号与神舟八号飞船完成中国首次空间飞行器自动交会对接任务,并进行了二次自动交会对接,形成组合体。2012年6月18日,天宫一号与神舟九号完成自动交会对接工作,形成组合体。2013年6月13日,神舟十号与天宫一号实现自动交会对接,形成组合体,航天员入驻天宫一号。图注:2013年,神舟十号航天员王亚平在天宫一号里进行太空授课,演示小陀螺在失重状态下的行为。对于普通大众来讲,2013年,神舟十号航天员王亚平在天宫一号里进行的首次太空授课令人印象深刻!那次太空授课主要面向中小学生,使他们了解微重力条件下物体运动的特点、液体表面张力的作用,加深对质量、重量以及牛顿定律等基本物理概念的理解。2016年3月16日,天宫一号正式终止数据服务,全面完成了历史使命。2018年4月2日,天宫一号再入大气层,再入落区位于南太平洋中部区域,绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁。再来看一下天宫二号的情况。天宫二号于2016年9月15日在酒泉卫星发射中心发射升空,先后与神舟十一号、天舟一号进行对接,承担着验证空间站相关技术的重要使命,是中国第一个真正意义上的太空实验室,科研硕果累累。例如,天宫二号上搭载的设备首次进行了量子密钥分配实验;搭载的伽玛射线暴偏振探测仪器共探测到55个伽马暴,还观测到了蟹状星云脉冲星的信号,并在国内首次利用脉冲星信号实验定轨。2019年7月19日,天宫二号完成使命,受控离轨并再入大气层,少量残骸落入南太平洋预定安全海域。十一、到2022年年底,建设空间站还有八次发射计划喜欢航天的朋友有福了,在2021和2022两年时间里,建设空间站的火箭进行11次发射,目前已经执行了3次发射,还有8次发射。执行这些任务的分别是发射空间站各舱室的长征五号B火箭、发射货运飞船的长征七号火箭和发射载人飞船的长征二号F火箭。其中,长征五号B和长征七号在文昌发射中心发射,神舟载人飞船在酒泉卫星发射中心发射,届时,有条件的朋友记得到现场观看。
  • 工业内窥镜——飞船装配检测的左膀右臂
    工业内窥镜早在10年前就被我国科学家应用在航天器总装工作中,并起到了重要的作用。航天任务中任何一个微小的失误,都能造成致命的事故以及不可挽回的损失。 由于航天器的密封结构、设备密集程度高、盲区多、空间狭小等特点,航天器的装配及安全检测是存在极大难度的,在经过科学家们多方的尝试后,选用了工业内窥镜无损检测新技术的手段,在当下高效地解决了航天器装配的问题。 在航天飞船的检测中,飞船的舱内空间小、结构复杂,需要解决的问题有很多,如以下三点: 飞船中多余物的查找和去除在装配飞船的过程中,总会有遗留在飞船内的多余物,比如螺丝钉、胶布、电缆碎片等,而这些遗留物又通常在非常狭小而手臂等无法到达的地方,如果通过奥林巴斯工业内窥镜进行检测,能清楚地看到杂质,并可以通过窥镜导管内置的机械手将杂物抓取出来。 飞船装配中的测量任何的机械装备都需要有一定的标准,飞船的也不例外,它的标准与我们所知的空间不同,标准更加严格,任何的装配都要做到精确再精确。在操作盲区的装配中,人眼无法进行测量位置安装,需要通过工业内窥镜来进行间隙测量,以确定安装的位置以及调整垫片的厚度。 飞船的故障查看功能飞船在正式发射前会经过无数遍的测试,在未使用内窥镜检测之前,每次飞船发生测试故障时,飞船的设计师不能进舱只能依靠工作人员的描述来进行诊断,信息在阐述中存在误差。而在引工业内窥镜之后,这种情况就会得到改善,诸如奥林巴斯工业内窥镜拥有图像共享功能,它通过连接无线网络,将所检测到的图像共享在电脑、手机或者平板上,可以进行多方观察,这不仅能让设计师及早时间清楚看到飞船舱内的情况做出准确的判断,同时也减少了工作人员频繁进出舱的危险性。 奥林巴斯 IPLEX NX系列工业内窥镜 除此以外,工业内窥镜还能做到很多人难以做到的事情,能检查舱内一些监控设备的状态和设计。还有它的3D测量技术,能清晰知道所探测到的缺陷等具体的位置和距离,同时还能对内窥探头进行远程控制,这对于飞船的检测较为合适。 工业内窥镜,能够在航天器的装配检测中起到的作用远不止以上提到的,它不仅可以校正了插头的状态,找出了舱内的冗余物,更是能够帮助飞船完成装配间隙的测量等各种复杂问题,真正成为飞船装配检测的左膀右臂。 而随着技术的发展,工业内窥镜也不断升级,它的3D测量及建模技术,以及在亮度、图像、便捷、智能等功能上也更强大,致力给未来更加先进的航天器带来强有力的无损检测设备。 更多细节您可以访问以下网页,联系我们了解:www.olympus-ims.com.cn/contact-us 您也可以拨打我们的电话:400-969-0456
  • 神州八号飞船成功发射 进入预定轨道
    中广网北京11月1日消息 神舟八号飞船于北京时间11月1日5时58分发射升空,并顺利进入预定轨道。飞船将在两天内与天宫一号进行首次空间交会对接。目前天宫一号运行稳定,满足交会对接任务要求。   神舟八号起飞瞬间 中广网记者路林强摄   中国载人航天工程新闻发言人武平表示,与以往飞船发射不同,这次交会对接任务要求飞船“零窗口”发射。为确保将飞船发射到与目标飞行器共面的轨道,神舟八号必须在天宫一号轨道面经过发射点后的一定时间内准时点火起飞,否则就需要消耗很多的推进剂来修正两者之间的轨道面偏差。   点火瞬间:轰鸣声震动大地 橘红色火焰照亮夜空   记者:让我们直接进入最激动人心的点火时刻,现场点火时间是5点58分07秒,这与此前预设的火箭发射零窗口时间分秒不差。我的位置是距离发射塔架15 公里的指控大厅里,当零号指挥员发出最后的点火口令时,我看到火箭底部两边喷出火焰。几秒钟之后火箭升空,橘红色的火焰把黑色的黎明照亮,天空好像变成一幅桔红色的泼墨画,我甚至能看清云彩的轮廓。   还有一个有意思的现象是,火箭升空的开始,我听不到任何的声音,过了一段时间以后指控大厅才传来轰隆隆的轰鸣声,玻璃也开始明显的颤抖。神舟八号打入云层之后就消失在了我的视线里,但是巨大的轰鸣声和玻璃的颤抖仍然持续了数十秒,这种感觉非常奇妙。[详细]   3日凌晨与天宫首次交会对接   据北京飞控中心副总工程师周建亮介绍,神八这次任务的重点是完成交会对接。也就是为接下来的飞船能够载人上天而进行模拟飞行,所以在神八的前端加装了交会对接装置,同时神八入轨轨道也与前几次有很大的不同。   周建亮:神舟七号飞船入轨的轨道高度是近地点高度200公里,远地点高度350公里,现在神舟八号入轨远地点高度是330公里,之所以采取这样一个轨道的方案,主要是出于交会对接的需要。   周建亮:后面有两次交会对接工作,第一次是在3号凌晨,另一次是在14号。也正是因此,神八升空之后的控制动作将非常的密集,在今天中午12点左右,神八运动到第五圈届时将进行第一次轨道控制,抬升它的近地点高度。此后在明天当它运行到第13圈、16圈、19圈、24圈时,还将进行4次轨道控制。这样经过5次远距离的导引控制,在3号凌晨时就可以进行第一次交会对接。然后进行锁紧,也就是我们之前所说的让天宫和神八的接吻能够更加紧密更加严丝合缝。   此后在天宫一号与神舟八号组合飞行12天之后,也就是在本月14号时,神八将撤离天宫一号,然后再进行对接,他们共同飞行2天之后,16号神八将第二次撤离天宫一号,17号返回地面,这样天宫其神八交会对接工作就算圆满完成。   “成都造”仪器将控制神八飞船安全返回   备受关注的神舟八号飞船于今日5时58分发射。“神八”飞天,而“成都造”的“静压高度控制器”,则控制着其安全着陆。记者10月31日获悉,由中航工业成都凯天电子股份有限公司研制生产的静压高度控制器,从“神一”一直应用到“神八”!   据专家介绍,静压高度控制器是飞船回收系统的核心部件之一,被定为飞船的A级产品,是飞船回收舱打开降落伞系统的关键控制单元。飞船返回舱进入大气层,到达距地面11公里高度时,安装在返回舱内壁的静压高度控制器发出开伞指令,飞船的控制操作系统收到信号后,拉出引导伞、降落伞、减速伞和主伞。飞船下降到6公里和5公里高度时,静压高度控制器再次发出信号,监测主伞是否工作正常,如果主伞出现意外,静压高度控制器将再次发出指令,启动备份伞,确保飞船回收舱百分之百安全降落。   除此之外,该公司还为“神八”提供了两种型号的压力信号器,主要使用于飞船对接压控装置和目标飞行器供氧组件。作为对接压控装置的功能部件,这两种信号器安装于运输飞船轨道舱内 作为供氧组的功能部件,安装在目标飞行器实验舱内。其主要功能是感受并指示组件的压力变化,为飞船的控制系统提供有力的压力数据保证。(成都日报)   神八天宫交会对接系统上海研制   与以往神舟系列飞船单独飞行不同,神八肩负着“交会对接”新任务,因此在它的轨道舱和天宫的实验舱前面,都各有一个对接机构,分别称为主动对接机构和被动对接机构。主、被动两套对接机构上,总共有13个电机、243个齿轮、680个轴承、5个电磁拖动机构、5个电子单机和2套结构本体,各自承担着他们的重要角色。   十多分钟的空间对接,却让上海航天人忙了12年。从1999 年开始,对接机构就进行了方案论证,以及大量研制、试验工作,神八和天宫两套对接机构在上海航天人“老中青”三代的目睹下成长起来。樊萍回忆道,“从方案论证到正样产品出厂,对接机构的结构外形没有变动过,但是里面部件几乎全部被改进了。”   记者获悉,上海航天技术研究院作为承担我国载人航天工程任务的主要单位之一,承担了神舟八号对接机构分系统、电源分系统、推进舱结构与总装、测控通信子系统以及总体电路分系统相关设备的研制工作。   据悉,天宫与神八此次要完成两个重要任务,一是完成交会对接 二是完成组合体运行,收集遥测数据、大气环境以及温度控制。试验结束后,神八返回舱将返回地面,天宫继续在太空服役,等待神九和神十飞船前来对接。只有三次都对接成功,中国的载人航天工程第二步战略目标才全部达到。   1992年,中国就正式确立了载人航天工程分三步走。第一步,发射两艘无人飞船和一艘载人飞船,开展空间应用实验。第二步,在第一艘载人飞船发射成功后,突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术,并利用载人飞船技术改装、发射一个8吨级的空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。第三步,建造载人空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。   据外媒报道,有美国学者认为,天宫一号相当于美国1973 年发射、1979年坠落的首个空间站天空实验室。这个载人空间站上拥有“阿波罗”望远镜和其他仪器,主要观测太阳和地球,还从事人类在失重状态下生理和心理反应等各种科学研究工作。对此,《国际太空》杂志副主编庞之浩却打趣道,与国外20吨级以上的同类试验性航天器相比,天宫一号在功能和用途方面有相似之处,但质量较小,只有8吨,因此称为“迷你空间实验室”更妥当。   下一步,中国还将建造较大规模的空间站。有消息称,中国空间站预计在2020年左右建成。(东方网)
  • NASA国际空间站开始测试下一代飞船热交换器
    NASA的深空猎户座(Orion)飞船要求精密控制热能温度来保护乘组及设备。  图片来源:洛克希德马丁公司(Lockheed Martin)  在国际空间站(International Space Station)上使用的相变热交换器演示仪(Phase Change Heat Exchanger Demonstration Facility)将测试使用石蜡来控制温度,并且有可能用在猎户座飞船上。  图片来源:NASA/Rubik Sheth  在国际空间站上使用的相变热交换器演示仪将测试使用石蜡来控制温度,并且有可能用在猎户座飞船上。  图片来源:NASA/Rubik Sheth  相变热交换器演示仪有一个类似厨房抽屉的可移动模块携带着10磅(4.5公斤)重的石蜡  图片来源:NASA/Rubik Sheth  2016年7月21日,国际空间站(ISS)的乘组们接收了一件交付的独一无二的硬件,它有助于NASA实现冲出地球进入深空的载人旅程。  相变材料热交换器(PCM HX)演示仪搭上SpaceX公司的龙货运飞船(Dragon cargo craft)来到国际空间站,飞船于7月18日搭载猎鹰9号(Falcon 9)火箭从佛罗里达卡拉维拉尔角空军基地(Cape Canaveral Air Force Station)升空。7月20日早些时候龙飞船抵达了空间站,乘组们即可开始将货运飞船中近5,000磅(4,536公斤)的科学、研究以及轨道试验室用硬件搬上空间站。  此硬件是NASA开创新局发展项目(Game Changing Development program)的努力成果之一,该项目将推进太空科技,并可能推动NASA未来任务的全新进展和国家重大需求的解决方案。更新颖的是这个高科技装置填充着一种与蜡笔质地相似的材料——石蜡。  热力学挑战  “石蜡的使用时间最早可以追溯到公元前221-206年,但它可能不会想到成为21世纪空间旅行的理想材料,但这个例子就是事实,”Rubik Sheth先生解释道。Rubik Sheth先生是NASA休斯顿约翰逊航天中心(Johnson SpaceCenter)热能系统分部(Thermal System Branch)的项目经理和系统工程师。  NASA的猎户座飞船的一项未来使命是支持乘组在月-地空间。“当宇宙飞船位于太阳和月球之间时飞船会变得非常热,所以派遣人类去月球附近的深空是一项热力学挑战。我们需要这些相变材料热交换器去吸收额外多余的,原本猎户座飞船将会接受的能量”,Sheth解释道。  Sheth指出热交换器冷冻或者液化一种材料去维持飞船内部的关键温度,从而保护乘组及设备。  被选择展示在国际空间站相变材料热交换器里的材料是正十五碳烷(N-pentadecane)。Sheth说,“它在自身的一致性和触觉上都非常像蜡笔”。  它如何工作  相变材料热交换器简称——PCM HX,通过液化一种相变材料,如石蜡,作为热冷却剂。能量随后被飞船的散热器辐射出去,然后再冷冻石蜡为下一次热负载峰值做准备。这种新型的热交换器能帮助消除猎户座产生的热并更好的调节温度,Sheth说。“这也是为什么我们让它飞到国际空间站去看它如何在微重力下工作,然后采取下一步实现这一构想。” 把石蜡用于一台PCM HX中反反复复想法源于1973-1974年在NASA天空实验室空间站中乘组们不断的实验和在错误中的尝试。与此类似,石蜡最早曾被应用于阿波罗登月项目的月球车上作为一种被动冷却仪器。然而结果却是前后矛盾的,Sheth指出。  Sheth说我们与康乃迪克州Windsor Locks的联合技术航空航天系统公司(United Technologies Aerospace Systems)一起做了全面回顾,石蜡基的PCM HX被造来用以飞行演示。国际空间站的测试设备使用一种建造在加热器和热电装置的热能控制系统,该系统协助PCM HX的冷冻和液化循环。  一个可移动的厨房抽屉大小的PCM HX部件仪器装载了10磅(4.5公斤)石蜡。每公斤石蜡本身能够锁住200千焦的热能。所以我能在每公斤石蜡那里塞进200千焦的能量,Sheth说。  这等同于点亮一盏紧凑的荧光灯约8小时的能量。一个用石蜡的PCM HX,如同对照的使用数加仑的水,等于为猎户座飞船建造者带来潜在的大规模的节约。  返回地球  在国际空间站上此设备能够日以继夜的运行。但是当它处在10到30摄氏度的低温区工作时它是一个能源消耗大户。这意味着,不得不与空间站其他有效负荷分配电力,电力需要在不同的实验间进行分配。  “我们想在今年12月试一遍”,Sheth说。  Sheth指出待到今年年底石蜡将会从仪器中撤走,然后返回地球。实际的演示仪器将仍然留在国际空间站,为其他温度要求低于零下10摄氏度的制冷剂测试做准备,石蜡一旦回到NASA手中将会对其外观进行形变检查,然后从中间切开。“我们想看石蜡如何保持热交换器单元本身的内部几何结构”,Sheth说。此项评估能够帮助未来石蜡基的PCM HX更有效率。  Sheth说目标是给猎户座飞船团队的猎户座探险任务2(Orion' s Exploration Mission 2,EM-2)一份报告,为EM-2选择的相变材料子系统关键设计审核流程,获取经验将是NASA太空发射系统火箭的第一个乘组的任务。  国际空间站PCM HX演示仪尽力用2年的时间去改进。  “该项目已经在许多方面取得了回报”,Sheth说。“从工程上说仪器已经得到国际空间站的承认,搭载龙飞船运到空间站,我们已经完成的工作是非常了不起的。”
  • 中国计量院为神舟九号飞船提供舱内空气质量检测
    中国计量院为神舟九号飞船提供舱内空气质量检测   为   神舟九号飞船6月16日18时37分成功发射,中国航天员景海鹏、刘旺、刘洋将第一次入住“天宫”。33岁的刘洋也成为中国第一个飞向太空的女性。 黄增光 摄   “5、4、3、2、1,点火!”6月16日18时37分,随着零号指挥员的口令下达,一条橘红色的火龙从长征二F遥九火箭的底部猛地喷射出来,火箭拔地而起,将神舟九号飞船送入云霄。从此,3名航天员开始了他们为期13天的太空生活。   “为了让航天员在飞船和天宫一号的生活更安全、更舒适,必须确保舱内的空气质量。我们的工作就是为航天飞行器、飞船等舱内材料的有毒有害气体释放进行模拟检测评价试验,同时,对舱内的空气质量进行综合评价,为航天员的生命安全提供技术保障。”谈到自己为中国航天所做的这份工作,中国计量院气体研究室研究员周泽义感到非常光荣和自豪。   在神舟九号13天的太空飞行中,飞船内的空气质量状况会对航天员的身体健康带来影响。天宫一号空间实验室也好,神舟九号飞船船舱也罢,里面都安装了各种复杂的仪器设备设施,它们所使用的材料也各不相同。例如,在天宫一号长9米、最大直径3.35米、重量约8.5吨的空间实验室里,就安装了大大小小500余台设备,它们对在轨运行和正常工作十分关键。“这些用于航天飞行器、飞船舱等特殊场合的材料到底会释放出哪些气体?释放量是多少?对舱内空气质量是否会产生影响?这些都需要我们经过检测才能判定,只有合格的材料才能用于飞船的研制。”周泽义说。   周泽义所在的中国计量院气体研究室是我国气体化学计量的溯源单位。在长期的科研实践中,气体研究室在国内标准气体研究和气体分析研究领域处于领先地位,同时,该室还拥有一批先进的高纯气体大中型分析测试仪器和先进的实验室设施。近年来,他们的一系列科技成果已经得到成功推广应用,如室内空气质量评价及相关标准物质研制等,为保障人民生命安全及国家重大工程建设提供了有力支撑。   从2008年起,气体研究室就开始为中国航天飞行器等特殊场合提供空气质量检测,到现在已经开展了近百次检测。“每次我们会先从飞船舱内采样,然后拿回实验室进行检测。”严格的气体计量检测,众多科技工作者的全力保障,都是为了让飞船舱内的空气更好,为航天员打造更舒适的生活空间。
  • 我国首艘货运飞船天舟一号今晚发射 带了哪些“秘密”
    p   中国载人航天工程办公室4月19日发布,经空间实验室飞行任务总指挥部研究决定,瞄准4月20日19时41分发射天舟一号货运飞船。19日下午,执行发射任务的长征七号遥二运载火箭开始加注推进剂。 /p p   天舟一号是我国自主研制的首艘货运飞船,由于它只运货,不送人,所以被形象地称为太空“快递小哥”。它采用两舱式结构,直径较小的是推进舱,直径较大的为货物舱。其最大直径达到3.35米,飞船全长10.6米,载荷能力达到了6.5吨,满载货物时重13.5吨。如果此次满载的话,它很可能将成为中国发射进入太空的质量最大的有效载荷。甚至比天宫二号空间实验室还大,后者全长10.4米,直径同为3.35米,质量为8.6吨。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/039feb59-c0e8-4178-a3f0-c816799dea66.jpg" title=" 17.jpg" / /p p style=" text-align: center " 天舟一号货运飞船在长征七号火箭的顶端待发 /p p   天舟一号的主要任务是为天宫二号“送货”,将与天宫二号空间实验室完成交会对接,实施推进剂在轨补加,突破和掌握推进剂在轨补加等关键技术。天舟一号还搭载了非牛顿引力实验等10余项应用载荷,将在轨开展空间科学及技术实(试)验。 /p p   在这些货物中,除了维持天宫二号运行的各种补给(包括推进剂)外,还有大量太空实验设备和载荷。由于运载火箭的运载能力是固定的,如果要运送更多的货物,就必须在保证飞船良好性能的同时,尽量减少“自重”。 /p p   天舟一号的“腰部”是一个个连接框。“为了使各部分牢固连接,连接框一般都很厚实。”天舟一号货运飞船主任设计师王为介绍,科研人员经过多次试验验证,通过数控加工仿真技术,将连接框设计成镂空形式,将非受力部分的“赘肉”精准去除,只保留结构受力部分,相当于为天舟一号进行了“抽脂”,保证连接框在足够结实的前提下重量减少50%左右。 /p p   天舟一号的外部是一种壁板结构,虽然设计厚度仅为3毫米左右,但在科研人员看来仍有“减脂”的余地。由于壁板面积很大,即使只去除A4纸那样薄薄的一层,整舱的重量也会下降不少。“在不影响飞船性能的前提下,我们通过严格控制加工温度、切削速度等参数,将壁板变薄,使天舟一号的自重减轻了30公斤。”王为告诉记者,省下的这些重量,又可以多运送好几台设备。 /p p   为了使舱内空间利用更加合理,进而装载更多的货物,天舟一号的货舱被自己的“骨骼”——货架分割成了许多区域。在货架的设计上,科研人员选用了轻质高强度材料。“货架面板”仪器板使用的是铝合金蜂窝板,“货架框架”立梁使用的是碳纤维材料。“经过多次工艺攻关后,天舟一号的整体结构变得又轻又强壮,确保能将货物完好无缺地送达天宫二号。”王为说。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/a48f067d-e504-4613-8c5c-50c8e89f05fe.jpg" title=" 18.jpg" / /p p   那么这样一个大块头的“快递小哥”怎样确保运送货物的安全呢? /p p   “天舟一号块头虽大,却有一颗细腻的‘心’。”中国航天科技集团第五研究院载人航天总体部载人航天器总体研究室副主任张健说,飞船内壁四周全部设置为货架,中间留出一条矩形通道供航天员通行,航天员身处货架通道中,可以随意走动、转身、取放货物。 /p p   为提升天舟一号承载量,飞船内部采用了高效承载货架设计。张健说,表面上看,这些货架和普通的储物格类似,但其细节和构型都经过科学分析论证。货架采用基于蜂窝板、碳纤维立梁的梁板结构,形成大量的标准装货单元,传力效果好。 /p p   由于天舟一号运送的物资中有许多精密仪器设备和航天员用品,装载物资的货包必须具备保护功能。货运飞船机械总体主管设计师郭军辉介绍,新研制的高科技货包外观呈清新的乳黄色,采用新型抗菌防潮防霉布料,可确保货物在货包中存放一年。此外,针对不同体积、形状的货物,还进行了定制化和系列化设计。 /p p   “在货包的内部设计上,依然有贴心的安排。”郭军辉说,为避免货物直接与货架结构相连接,货包里面还有一层新研制的防火防潮且防震的泡沫或气囊袋,这种“贴心”的“软包装”设计为装载对象提供了柔软、高阻尼、分布式的系统支撑。 /p p   “100多个大小不一的货包,将确保天舟一号的货运物资完好地运送到天宫二号。”郭军辉说。 /p p   由中国航天科技集团公司抓总研制的天舟一号货运飞船与长征七号遥二运载火箭等飞行产品,自2月中旬起陆续进入发射场,按照飞行任务测试发射流程,于4月17日完成了总装测试等技术区各项工作。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/fb7092ee-ff17-4a2f-80cd-f0b1cf5826c7.jpg" title=" 19.jpg" / /p p style=" text-align: center " 长征七号遥二运载火箭与天舟一号货运飞船组合体在海南文昌发射场 /p p   17日7时30分,承载着长征七号遥二运载火箭与天舟一号货运飞船组合体的活动发射平台驶出总装测试厂房,平稳行驶约2.5小时后,垂直转运至发射区。这意味着“天舟快递”的收单运送任务启程在即。 /p p   天舟一号发射任务昨天(18日)进行最后一次全区合练,结果表明,各系统组织指挥畅通,技术状态正确,参试设备状态良好。 /p p   这次合练由文昌航天发射场组织实施,是除“点火发射”之外,参试测控通信系统最多、最全、最贴近实战的一次综合模拟演练,也是发射前的最后一次合练。目前,发射场测发、测控、通信、气象、勤保五大系统同步展开工作。此次发射是零窗口发射,面临着极大挑战。 /p p   天舟一号飞行任务发射场区指挥部指挥长张学宇说:零窗口发射在文昌场区是属于首次,主要是货运飞船入轨以后要和天宫二号要准确地对接,就要各系统协调配合,精准操控、精确决策,确保飞船能够准时成功圆满地入轨,目前各项装备的状态和参数正常,具备发射条件。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/3b7ebef5-7f6b-4263-a1b9-1d51ea76fcb6.jpg" title=" 20.jpg" / /p p style=" text-align: center " 天舟一号出厂前 /p p   首次验证“太空加油” /p p   专家表示,无论是空间实验室还是空间站,在近地轨道运行都会由于空气阻力而“掉高度”,如果不能维持高度,其在轨寿命将比较有限。这需要火箭发动机适时启动以保持轨道高度,但是其携带的燃料是有限的。这就为被称为“太空加油”的在轨推进剂补加技术提出了需求。 /p p   目前掌握推进剂在轨补加技术的只有美俄两国,此次天舟一号的一个重要使命就是验证这项技术,这也是决定中国未来空间站能否顺利发展的关键技术之一。为此,先期发射入轨的天宫二号安装了一套全新的补加系统,其补加原理类似于油管与油枪的对接,不过精度和密封性要求非常高。 /p p   专家表示,目前国际上还有一种维持轨道的补充方式,就是货运飞船与空间站对接后,利用自身发动机“烧掉”多余的燃料抬高空间站轨道。不过这种轨道维持方式对于飞船的位置、对接口受力都有很高要求,另外这种方式也不够灵活。 /p p   现役运载能力最强货船 /p p   中国计划在2022年前后建成空间站,其初步规模包括一个核心舱和两个实验舱,如果想保持航天员长期在轨飞行,货运飞船是必可不少的。 /p p   专家表示,货运飞船是从载人飞船演变过来的。运货飞船可以运输推进剂燃料、维修和更换的设备、航天员的生活、工作用品以及空间科学实验设备和用品等,此外还能用于调整空间站轨道高度。在20世纪70年代,前苏联和美国开始发展体积大、寿命长、用途广的空间站。 /p p   刚开始时,两国都是用人货混装的载人飞船为空间站提供少量补给,每艘载人飞船一次只能为空间站运去几百公斤的物资,无法满足需求。苏联率先在联盟号载人飞船的基础上研制了进步号货运飞船,其货舱容积为6.6立方米,运载能力为2.6吨,并可进行在轨推进剂补加服务。欧洲的货运飞船叫自动转移飞行器,全长10米,最大直径为4.5米,重量约10吨,运货能力可达7吨,是迄今运载能力最大的货运飞船,从2008年起到2014年共发射了5个,但目前已经停止建造。 /p p   美国的“龙”飞船长5.9米,最大直径3.7米,其运送载荷最大质量6吨,返回载荷最大质量3吨,它也是货运飞船中往地球运回物品的高手。此外,美国的“天鹅座”和日本的HTV货运飞船运载能力分别为2.7吨和6吨。总体来说,天舟一号的运载能力是居于前列的,而在现役货运飞船中其运载能力是最大的。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/37e534fb-d3a5-409a-bc90-2b5cd6f580f8.jpg" title=" 21.jpg" / /p p style=" text-align: center " 工作人员挥舞国旗为天舟一号货运飞船加油。 /p p   揭秘“天舟一号”飞船里的秘密 br/ /p p   据中国科普博览“一点号”报道,在2016年相继完成长征七号运载火箭首飞试验、天宫二号与神舟十一号载人飞行任务后,4月中下旬,将在文昌航天发射场发射天舟一号货运飞船,开展货物运输补给、推进剂在轨补加、自主快速交会对接等多项关键技术试验。 /p p   此次任务是中国载人航天工程空间实验室阶段的收官之战,对于空间站工程后续任务顺利实施具有极为重要的意义,将标志着中国载人航天工程胜利完成“三步走”战略中的“第二步”任务,为空间站建设任务奠定坚实技术基础。 /p p   随着大家越来越关注“天舟一号”与“天宫二号”的对接,这个肩负航天使命的“天宫二号”再次进入人们视线。除了地球观测和一系列的空间试验,“天宫二号”还有哪些不为人知的“秘密”呢?我们再来回顾一下。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/c476904c-eedc-409f-9dd4-d527f8aff3a7.jpg" title=" 5.jpg" / /p p style=" text-align: center " 量天尺 /p p   中科院上海光机所研制的“空间冷原子钟”搭载“天宫二号”发射升空,将成为国际上首台在轨运行并开展科学实验的“空间冷原子钟”,同时也是目前在空间运行的最高精度的原子钟。 /p p   “空间冷原子钟”将激光冷却技术和空间微重力环境结合,有望实现10^-16量级的超高精度(约3000万年误差1秒),将目前人类在太空中的时间计量精度提高1~2个数量级。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/1d7ea210-6e2d-4e57-a013-427b40fdfb3f.jpg" title=" 6.jpg" / /p p style=" text-align: center " 百变金刚 /p p   开展大Prandtl数液桥热毛细对流稳定性相关问题的研究,研究在空间微重力环境下热毛细对流的失稳机理问题,拓展流体力学的认知领域,取得具有国际先进水平的研究成果。突破并掌握微重力环境下的液桥建桥、液面保持和失稳重建等空间实验关键技术,进一步提升我国微重力流体科学的空间实验能力和技术水平。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/e4393c71-3f78-4d8f-85e5-6a5ed40ada35.jpg" title=" 7.jpg" / /p p style=" text-align: center " 系列英雄材料 /p p   该平台此次的任务时研究半导体光电子材料、金属合金及亚稳材料、纳米以及复合材料等制备基理,揭示在地面重力环境下难以获知的材料物理化学过程的规律。预期可获得高质量的空间材料样品,作为模型材料的结构、功能、工艺参数等方面获得有价值的科学研究成果。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/43a82705-c1c7-48b7-81f6-fb0b9b5d1f58.jpg" title=" 材料.jpg" / /p p style=" text-align: center " 天宫之炉,如你所愿 /p p   即将上天的这个炉子就是工程人员历经三年多的攻关,专门研制的一套综合材料实验装置(简称“实验装置”)。 /p p   这套实验装置由“材料实验炉”(简称“炉子”)、“材料电控箱”和“材料样品工具袋”三个单机构成。整个装置共约27.6kg重,最大功耗不到200W(而一般电水壶的功率也要1000~1800W),相当于2个100W白炽灯,却能实现真空环境下最高950℃的炉膛温度,是不是令人惊叹? /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/b1ef2149-0751-49c0-ba9c-7f939f5ad07d.jpg" title=" 8.jpg" / /p p style=" text-align: center " 海之情 /p p   “天宫二号”三维成像微波高度计是国际上第一次实现宽刈幅海面高度测量并能进行三维成像的微波高度计。它采用小角度、高精度干涉测量技术,能精确获得海面的干涉条纹信息,进而获得三维海面形态,再经过复杂的定标最终获得宽刈幅范围内的海平面高度测量。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/6bd64284-d6ca-4875-a82d-9be5de3c761a.jpg" title=" 9.jpg" / /p p style=" text-align: center " 天宫守护者 /p p   “天宫二号”伴随卫星是一颗微纳卫星,是“天宫二号”试验任务的一部分。伴随卫星由上海微小卫星工程中心研制,采用了小型化,轻量化,高功能密度的设计。“天宫二号”伴随卫星搭载多个试验载荷,并具备较强的变轨能力,具备了开展空间任务的灵活性与机动性。 /p p   “天宫二号”伴随卫星将在在轨任务期间开展对空间组合体的飞越观测等试验,为主航天器的技术试验提供支持,并拓展空间技术应用。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/376432f6-fea2-4250-ad16-44b866169141.jpg" title=" 10.jpg" / /p p style=" text-align: center " “天极”望远镜 /p p   “天极”望远镜是搭载在“天宫二号”空间实验室上的伽玛射线偏振探测仪,是中欧国际合作项目。 /p p   “天极”望远镜的主要科学目标是探测研究遥远宇宙中突然发生的伽玛射线暴现象,并在国际上首次对伽玛暴的偏振性质实现高精度、系统性地测量,从而深入地研究恒星演化、黑洞形成以及伽玛暴爆发的物理机制,为更好地理解极端天体物理环境下产生的这种宇宙中最剧烈的爆发现象做出重要贡献。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/58c1c4fb-fd61-401c-acd3-fc9fb1f8d035.jpg" title=" 11.jpg" / /p p style=" text-align: center " 天之情与气之情 /p p   空间环境分系统(全称:空间环境监测及物理探测分系统)主要用于实时监测“天宫二号”轨道上的辐射环境和大气环境,实现舱外16个方向的电子、质子等带电粒子的强度和能谱监测,以及轨道大气密度、成分及其时空变化与空间环境污染效应监测等。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/30f59471-e0c0-4af6-9962-66307466fe08.jpg" title=" 12.jpg" / /p p style=" text-align: center " 现代迷你太空温室 /p p   随着人类空间活动的深入开展,人类需要飞出地球,在地外空间长期生活和工作。绿色植物可为人类和动物提供必需的食物和氧气。 /p p   在“天宫二号”空间实验室中将开展两种代表性的植物——拟南芥和水稻的培养实验,着重探索在太空环境中如何控制植物开花结种的技术与方法,为建立保障人类长期空间生存所必需的生命生态支持系统奠定基础。中国科学院上海技术物理研究所提供的高等植物培养箱具备在轨培养单元和样品返回单元,能够为植物生长提供必需的水分供给以及光照、温度控制,具备实时可见光图像和荧光图像获取功能,构成了现代的迷你太空温室,为研究植物在太空的生长发育提供支持。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/da345fa0-a96c-40a9-b972-b9e8b4e9d8ae.jpg" title=" 13.jpg" / /p p style=" text-align: center " 天宫里的尖端“数码相机” /p p   作为太空实验室里的尖端“数码相机”,宽波段成像光谱仪拥有相当深厚的“内力”。相机被安装在太空实验室对地观测面的“肚子”上,有了它,“天宫二号”可谓拥有了“火眼金睛”的本领,看海洋,看大气,样样精通。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/352849a4-6289-4b3e-90ba-264ab14b580d.jpg" title=" 14.jpg" / /p p style=" text-align: center " 天机不可泄露 /p p   研制“天宫二号”载荷“量子密钥分配试验空间终端”。通过高精度自动跟瞄(ATP)系统与量子密钥分配地面终端配合,在地面站与目标飞行器之间建立起量子信道,并在此基础上进行空-地量子密钥分配试验。 /p p   目标为实现世界上首个基于载人航天空间平台的空-地量子密钥分配演示实验。为载人航天的空地间量子保密通信,以及未来的实用化天地一体广域量子保密通信网络建设打下基础。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/a77debfa-0c37-4290-8d16-cc6467e97211.jpg" title=" 15.jpg" / /p p style=" text-align: center " 空间实验大管家 /p p   如何“玩转”以上高难度载荷任务并保障它们有序、安全地运行下去呢?这就不得不提我们的太空实验大管家——“空间应用天地支持系统”,它是由有效载荷运控中心统筹规划、集中管理,统一控制,天基有效载荷网络接收地面指令后,调度有效载荷有序运行,两者构成天地一体信息大回路平台。 /p p   针对“天宫二号”液桥热毛细对流实验中天地实时交互和精细控制的实验需求和特点,空间应用中心研制了目前我国首个基于虚拟现实技术和基于高速总线网络的天地一体沉浸式遥科学实验支持系统,极大提高科学家开展空间科学实验的效率。 /p p br/ /p
  • 东南科仪祝贺海尔4℃血液冰箱搭载神舟九号飞船再度飞天!
    4℃血液冰箱搭载神九再度飞天 海尔生物医疗技术创新支持中国航天事业 2012年6月16日,海尔航天冰箱(4℃医用冷储箱)搭载神舟九号飞船再次成功飞天,实现与天宫一号完美对接,在整个飞行过程中,海尔4℃医用冷储箱各项技术指标正常。神九航天员将自己的生理样本存储到航天冰箱内,从事航天医学研究,圆满完成此项任务。东南科仪作为海尔的代理商对此表示祝贺。 这是继海尔航天冰箱首载神舟八号飞船成功飞天之后,海尔航天冰箱再次完美的太空表现。海尔航天冰箱填补了中国航天事业在航天冰箱领域的历史空白,中国也因此成为继美俄之后第三个独立掌握航天冰箱技术的国家。 图:酒泉卫星基地&mdash &mdash 神九发射现场 核心技术,航天品质,成就完美表现 此次神舟九号飞船搭载3名航天员与天宫一号飞船实现首次手动对接,在轨飞行13天,成为史上载人飞行最长的一次。面对太空环境以及飞船运行的特殊性,海尔航天冰箱具备航天品质,第一,高效节能:比规定能耗降低25%;第二,重量轻,比设计要求还降低20%;同时一体化机身设计,通过苛刻力学实验,抗冲击,抗振动。 海尔4℃医用血液冷藏箱在制冷与电控方面与海尔航天冰箱一脉相承,通过7年历时三代的升级,海尔新一代医用血液冷藏箱在可靠性、安全性、均匀性3方面进行了7项技术突破,比如:第一,采用微电脑控制技术,通过环境双85试验(在温度85度、湿度85%的情况下实验),确保长效使用寿命;第二,具备主动安全运行程序,在传感器故障、电脑板故障时能够继续维持箱内温度接近4 ℃范围;第三,匹配&ldquo U-COOL&rdquo 冷链安全监控系统,出现温度超标现象,第一时间报警,实现安全&ldquo 双保险&rdquo ;另外特殊的风道设计保证每层储血筐温度更加均匀;机械加强防高温、防低温功能,保证即使微电脑控制器出现故障,整个设备仍可以在短期内保证正常运行。 图:海尔新一代4度医用血液冷藏箱 通过7项技术突破,海尔4℃医用血液冷藏箱将带给采供血及临床用血专业用户航天冰箱的品质和安全保障。 在中国航天事业蒸蒸日上之际,海尔生物医疗打破国外技术垄断,通过核心技术创新和以用户为中心,创造用户需求的战略导向,将为中国生命科学领域专业用户提供更安全、更便捷的解决方案和工具,创造更多的&ldquo 航天冰箱&rdquo 式的领先差异化产品和服务。海尔生物医疗与中国航天共腾飞。 图:海尔生物医疗全球先进的制造和品质管理体系 编外语:从采供血及临床用血用户的实际需求出发,2012年,海尔生物医疗又研发出国内首台1000L以上的大容量医用血液冷藏箱HYC-1308,该设备共计可装载720袋450ml血液;多层可调搁架设计,每层搁架均可根据用户需求配置不锈钢抽屉或血筐,分别满足血站和医院用户需求。 (转载) 更多海尔的产品信息请登录www.sinoinstrument.com或致电400-113-3003
  • 510所高科技陪伴“神十五”飞天 5个主要系统,43台(套)产品为飞船和航天员保驾护航
    仪表板及仪表产品。510所供图与之前载人飞船任务不同,神舟十五号飞船成功发射后,实现了“神十四”和“神十五”飞船的“宇宙级”同框,也实现了中国航天史上首次航天员乘组在轨轮换。在这艘肩负着历史使命的飞船上,中国航天科技集团有限公司五院510所承担了结构与机构、热控、测控、仪表与照明、环控生保等5个重要分系统中共计43台(套)产品,这些设备与飞船在轨正常工作及航天员的生命安全息息相关。舱门快速检漏仪保障“叩问无垠”的出舱之路与空间站顺利对接后,航天员从神舟十五号飞船进入空间站,其间要经历多次穿舱活动,都需要打开和关闭舱门。维持航天员在舱内生存的气体绝对不能泄露,舱门是否密封良好具有决定性作用,因此,精准快速检测舱门的密封性至关重要。舱门检漏仪的作用就是检测神舟飞船的舱门是否达到了密封状态,它通过内部核心传感系统,感受压力和温度的变化,在很短的时间内判断舱门是否关闭完好,并向航天员提供“舱门已关好,可以脱航天服”的指令。510所研发的舱门快速检漏仪实现了对神舟飞船舱门和对接面的快速、准确检漏,填补了国内在该领域的空白。舱内/外照明设备点亮“探索星际”的神舟之行由于“神十五”在轨飞行时会周期性经过地球阴影区,经历长时间的黑暗,因此在与空间站“太空牵手”时的照明问题就非常重要。510所承担的载人飞船舱内照明设备和交会对接照明设备研制任务,不仅为航天员提供了舱内工作、生活照明,也为载人飞船与空间站在阴影区的交会对接提供了摄像辅助照明。为满足空间复杂恶劣环境要求,“神十五”舱内照明设备和交会对接照明设备采用了先进的固态照明光源。这种光源的优点是耐冲击、抗振动、功耗低、稳定性高,在空间环境适应性的难题上,为降低紫外辐照、总剂量辐照、原子氧等空间特殊环境对产品寿命及可靠性的影响,研制团队先后突破多项技术难题。显控、语音、手控仪表把握“远渡宇宙”的飞行方向510所作为我国载人航天器仪表设备主要承制单位,为我国神舟系列载人飞船提供了种类丰富的舱内显控、语音、手控设备。综合显示单元和时间单元、发声单元、手控左/右面板单元、编码指令设备等设备分别作为飞船终端显示仪表、终端语音仪表、手控终端仪表和终端控制仪表,为航天员提供飞船运行过程中的参数显示、语音播报、运动控制指令发送。针对神舟飞船任务要求,510所在以上仪表产品中应用了具备高可靠性和高安全性的处理器平台,研发了多项关键技术。其中最关键的处理器抗辐照加固技术,可以确保在复杂宇宙射线和高速粒子条件下,高速硬件系统正常的工作。国际救援示位标指引航天英雄的回家之路神舟飞船在轨任务结束后,返回舱将带着航天员和下行货物“回家”,如何快速准确地找到返回舱,直接决定着整个任务的成败和航天员的生命安全,这就用到了510所研制的国际救援示位标和微波重力水平开关等产品。返回舱落地后,国际救援示位标会发射无线电“信标”信号,这种信标信号符合国际通用标准,能够被遍布世界各地的全球海事卫星搜救系统所识别,确保搜救人员能够快速找到返回舱。510所自主研制的微波重力水平开关从神舟七号飞船开始,就成功应用到神舟系列飞船和嫦娥探月等各类型号任务中。微波重力水平开关采用先进可靠的电控技术,通过测量天线敏感轴的重力分量,实现自动切换通信天线方向,技术指标和安全性、可靠性均优于进口的汞开关。仪表板减振器保障仪表稳定的必备神器仪表板作为飞船仪表设备的承重部件,它的整体框架式构型如同“家”一样,不仅为仪表显示设备和主要手控设备这些“兄弟姐妹”提供独立的“私密空间”,而且为它们提供准确可靠的安装接口。这个“家”通过四个金属橡胶减振器实现与飞船舱壁的可靠联接,在飞船发射、飞行和返回过程中遇到巨大的振动、冲击等情况时,能够为飞船上的仪器设备提供必要的力学工作环境。操纵棒摆脱引力束缚的最佳工具在飞船发射和返回过程中,航天员的身体被牢牢束缚在座椅上,身体不能前倾以完成对仪表板上各设备的操作。为解决这一难题,操纵棒应运而生。操纵棒把手是根据航天员手掌正常抓握状态进行赋型设计的,外部轮廓曲面完美贴合航天员掌心,极大满足航天员操作过程中的舒适度要求,航天员可以根据现场条件在一定范围内任意调整操纵棒的长度。仪表照明分系统软件产品捕捉“太空奇迹”的高新配置仪表照明分系统的综合显示单元人机交互设备和发声单元的配套软件,通过内总线接收并显示飞船的重要事件信息,向航天员通报顺序飞行事件、紧急事件、进出站事件等显示信息和语音提示,以确保航天员在轨期间能快速掌握返回舱内外信息。仪表与照明分系统的软件产品具备极强的实时性和极高的可靠性,以保证各类故障能够被及时发现并得到妥善处理,对故障状态既不漏报、也不错报,以满足航天员执行任务期间的各类使用场景,为航天员提供全方位保障。
  • 热烈庆祝神舟九号飞船发射成功 三思纵横助力中国航空航天事业
    2012年6月16日,中国神舟航天计划的第九艘飞船&ldquo 神舟九号&rdquo 发射成功。 神舟九号的一飞冲天,不仅肩负着中国首次载人空间交会对接的重大任务,更代表着中国正一步一个脚印地实现自己的太空梦。中华民族自强不息、顽强拼搏精神的再一次爆发,彰显出中国的航天科技水平及工业制造水平已不断达到世界先进水平。 &ldquo 神九&rdquo 沿袭了神舟系列飞船高科技、尖端材料荟萃的特点,对配套的材料科技提出了更高的要求,部分科技成果首次在飞船中应用。我国的航天事业与材料科技共同开启了重大突破之旅。作为中国试验机行业的领跑者,三思纵横长期密切关注国家的每一个重大举措,航天事业与材料学的突破发展牵动着试验机行业的进步,在一定程度上将促进整个试验机行业的技术革新。 三思纵横一直专注服务于中国航空航天行业,我们为航空航天行业提供稳定、可靠的试验机产品,同时组建一支专为航空航天行业用户提供更加优质服务的营销和技术团队。 三思纵横的试验机产品广泛应用于航空航天行业。我们曾为北京航空材料检测研究院、中国运载火箭技术研究院、首都航天机械总公司211厂、内蒙古北方重工业集团有限公司、西安航空发动机研究所、成都飞机工业(集团)有限责任公司、成都航空发动机(集团)有限责任公司等数十家用户提供行业解决方案。 三思纵横正不断扩大在航空航天行业的市场份额及应用范围,并不断进行技术创新、加大产品研发投入,为用户带来稳定可靠的试验体验!三思纵横公司研制的代表国内最高水平的新一代高温持久蠕变试验机,该设备广泛用于航空航天行业,适用于各种金属及合金材料在高温环境下的蠕变性能和持久强度试验,测试材料的蠕变极限、持久极限等性能参数。 三思纵横将在航天事业精神的鼓舞下,高举民族工业的旗帜,&ldquo 勇攀科技高峰,实现民族复兴&rdquo ,进一步增强科技自主创新能力,提高试验机产品的科技含量,助力中国航空航天事业的进一步发展。同时,我们也祝愿祖国的未来繁荣昌盛,中国航天科技突飞猛进,领先全球!
  • 飞船竟因甲烷泄露导致爆炸?!FLIR GF77帮你检测“逃跑”的气体
    近日,SpaceX的星舰原型机SN4在美国德州测试引擎时,突然发生爆炸。据了解星际飞船SN4本身没有出现任何故障,而故障原因在外部管道上——液态甲烷气体泄漏,引发一系列的爆炸,瞬间摧毁星际飞船SN4。这真的是很不幸,一次小意外导致了整艘即将试飞的飞船和发射台全部摧毁!甲烷气体是一把双刃剑目前,甲烷的主要用途是作为燃料,如天然气和煤气,广泛应用于民用和工业中。但同时,甲烷作为一种温室气体,对全球的气候变化有着深刻的影响。众所周知,重大气体泄漏安全事故造成的损失是十分巨大的。对于企业而言,不仅会带来人员伤亡,还会造成巨大的经济损失,严重时还可能导致企业破产!比如,油气生产行业中,油气从开采到集输、净化,最终到用户使用的过程中,都或多或少存在甲烷泄漏。所以,能源行业能够有效控制甲烷泄漏,不仅对保护全球气候有着至关重要的作用,还可以保证企业财产的安全。如何有效解决控制甲烷泄漏的问题也是眼下能源行业的当务之急。甲烷泄漏的“克星”——FLIR GF77今天,小菲就给大家带来一款能“看见”甲烷气体泄漏的“神器”——光学气体成像热像仪FLIR GF77,小巧便携的它是如何轻松发现“逃跑”的甲烷气体呢?一起来揭秘下~专为甲烷设计FLIR GF77是FLIR推出的非制冷型红外热像仪,可实时显示甲烷的排放,实现更快、更高效的气体泄漏检测。因其能够专门针对甲烷进行光谱滤波处理,增强可视化的效果,还可以轻松排除其它气体的干扰。功能齐全,专业易用FLIR GF77还提供了许多独特设计的功能,如从激光辅助自动对焦到单触式电平/跨度对比度增强,借助一键式水平/跨度区域调节功能,只需快速点击屏幕一次,即可自动改善气体化合物与背景之间的对比度,进一步减少错误检测并增强可信度。在对比度很低的情况下,GF77还有FLIR专属的高灵敏度模式(HSM),可增加气体检测的灵敏度。图文报告、便于分享GF77使用内置语音注解、GPS标记、可自定义的工作文件夹,您可在现场整理检测结果,另外它还提供Wi-Fi连接,方便为用户进行视频流式传输和共享,让您在现场就可以轻松搞定报告结果!客户信赖,行业广泛FLIR GF77气体泄漏可视化检测热像仪是将企业用户需求和安全保障放在首位而推出的一款产品,可以保障现场操作人员和企业的双重安全。高效的泄漏检测与修复(LDAR)有利于消除泄漏的隐患,避免原料泄漏产生的经济和人员损失,因此它非常适用于油气田、燃气公司、LNG企业、石化厂、炼油厂、以及天然气供应链沿线的各个企业。你还在因为甲烷泄漏而苦恼吗?选择合适的检测工具可以让你的工作效率提升不止一倍FLIR GF77将会是你的工作伙伴
  • 助力空间生命科学研究|2个“小立方”搭乘神舟十五飞船进入太空
    随着空间活动的蓬勃开展,研究生物包括人类在失重、宇宙辐射等特殊空间条件下的响应、生存、变化和适应规律,成为了空间生命科学研究的重要课题。由中国科学院牵头负责的空间应用系统随神舟十五号飞船上行了“空间辐射计量及生物损伤评估技术”和“空间微重力环境调控植物细胞结构和功能的分子网络研究”2项科学实验的样品及实验单元。“空间辐射计量及生物损伤评估技术”实验将在问天实验舱生命生态实验柜的小型通用培养实验模块中开展,通过微流控芯片流体控制的方式对单个线虫进行培养、光学监测和分析,实现辐射损伤标志物在轨检测,建立一种空间辐射计量及生物损伤评估方法,为空间辐射损伤评估和医学诊断与防护提供重要支撑;通过对返回线虫样品进行系统生物学分析,揭示空间辐射对线虫辐射损伤与修复的分子机理,研究空间辐射和微重力生物学效应的协同作用机制。“空间微重力环境调控植物细胞结构和功能的分子网络研究”实验将在问天实验舱生命生态实验柜的通用生物培养实验模块中开展,通过研究空间微重力环境调控植物细胞结构和功能的分子网络,揭示植物感受微重力环境的信号转导机制及其调控网络;研究激素转运系统参与植物响应微重力的机理、微重力诱导的转录因子调控植物细胞壁形成机理,阐明植物对空间微重力环境适应机理。后续随着实验装置和实验样品持续上行,将开展多学科、系列化和长期的空间科学实验,同时实现空间站科学载荷的维护维修和升级更新,保持空间站科学实验设施的先进性。“空间辐射计量及生物损伤评估技术”实验单元“空间微重力环境调控植物细胞结构和功能的分子网络研究”实验单元
  • 为仪器穿“航天服”戴“电暖宝”,微重力环境精确测量加速度
    5月10日,天舟四号货运飞船成功发射。在太空中,飞船调整姿态时会产生微小的加速度,但在微重力环境下,要想测出这个加速度,并非易事。中国航天科工三院33所成功研制出适应太空测量需要的石英挠性加速度计,帮助天舟四号精准把握速度和位置。加速度计作为一种能够精准测量速度变化的仪器,本不是航天的“独门武器”,大到汽车的姿态感应,小到手机的运动传感,都有它的用武之地。但33所研制团队专家魏超介绍,随着航天器飞行高度的增加,周围环境的空气将越来越稀薄,最终接近于真空。在微重力环境下,测量航天器姿态调整所产生的细微加速度将十分艰难。“如果在地表重力环境下测量加速度的难度好比观察一个铁球落在地面产生的影响,那么在微重力环境下测量加速度,就相当于观察一根头发落在地面产生的影响。”魏超比喻道。除了精度更高的要求外,复杂的太空环境也会让敏感的加速度计“闹脾气”,温度、压力等条件不合适,都有可能导致任务失败。为此,每一支想要“上天”的石英挠性加速度计都必须经过千锤百炼。温度循环、振动冲击、低气压、离心实验等模拟太空苛刻环境下的实验验证必不可少。石英挠性加速度计既要穿上一套密不透风的“航天服”保证内部气体不会泄露,又要使用“电暖宝”精准控温,这些设计为其在真空环境中工作提供了坚实的屏障。中国航天科工所属各单位也为天舟四号的安全发射提供了有力支撑。航天江南所属航天电器提供的热控风机成为天舟四号的“中央空调”;二院23所为飞船配套高等级声表面波器件、LC滤波器、扼流圈等产品,在传输系统、通信分系统等关键部位中广泛应用;三院306所研制的真空绝热板应用在飞船“低温锁柜”上,为具有强温度敏感性的关键物资提供隔热保护;航天江南所属群建精密承担飞船精密齿轮传动零部件的研制生产任务,突破了空间环境下大传动比、耐冲击、极端环境适应等关键核心技术,满足空间条件下传动齿轮长寿命、高可靠、高强度、抗冲击、防腐蚀、适应高低温环境的要求;航天精工为飞船提供了成千上万的高性能紧固件,具有高稳定性、高质量、高强度、轻量化等特点。
  • 利曼中国召开四川地区航空航天用户座谈会
    神八飞船的成功发射及与天宫一号的完美交会对接,表明我国航空航天技术得到了飞速发展。为航空航天事业加砖添瓦,利曼中国近日在成都邀请该四川地区航空航天领域近10家单位的主要领导举办座谈会,会议主要围绕航空航天产品的安全问题进行交流讨论。与会嘉宾指出目前航天航空企业始终把质量、可靠性、安全性放在完成任务的首位。而利曼中国旗下的直读光谱仪、ICP光谱仪等分析仪器正好能帮助监控航空航天产品的原料检测。 此次座谈让嘉宾更加全面的了解了利曼中国及旗下产品。相信不久的将来,利曼中国能为航空航天领域的用户带来更加专业的服务!
  • 丁传凡教授:从双曲面电极到平面电极——新型离子阱质谱仪的研究
    复旦大学丁传凡教授   丁传凡教授在报告中提到,从潜艇到宇宙飞船,质谱仪有广泛的用途 并解释了为什要研究离子阱质谱:一是离子阱质谱体积小,造价便宜,使用起来比较方便,其次是我们用的质谱仪器几乎都是进口的,主要原因是四极杆和离子阱的加工精度要求非常高。是否还有另外一种简单一点的方法,能够使四极杆质谱、离子阱质谱加工制造相对容易一些?传统理论认为四极杆质谱和四极离子阱质谱的四个电极必须满足一个双曲面方程才能够稳定的工作。另一方面,电极的形状决定了电场的分布,通过调节电极一定会导致离子阱性能的改善。丁传凡教授在实验中研究了非双曲面四极杆质谱——印刷线路板平面电极。   该离子阱是由一组印刷线路板合围而成,电路板包含绝缘体或半导体的基底。在这些基底的内、外两表面上附有电导体材料构,基底的内面上被加工成所需形状,以便可以产生用来传输、存储和分析离子的空间中产生所需要的电场分布。实验证明该离子阱的测定质量数可以达到4000以上,在实验中质量分辩能力达2800左右,可以满足大多数的有机做无机质谱方面的要求。同样可以做MS/MS分析,可以实现通常离子阱的大部分功能。实验证明,用印刷线路板做离子阱质量分析器可以用到通常的GC-MS或者LC-MS。   丁传凡教授还研究了一维和两维离子阱阵列,用比较简单的电极生产多个质量分析器,用于多样品同时分析,理论和实验证明可以进行质量分析。
  • 控温外衣、智能管理员——揭秘护航神舟十四号的“黑科技”
    神舟十四号航天员乘组顺利进入天舟四号货运飞船,相关工作正按计划开展。此次飞行任务中,哪些“黑科技”为神舟十四号飞船保驾护航?6月5日,在北京航天飞行控制中心拍摄的神舟十四号载人飞船与天和核心舱自主快速交会对接的画面。新华社记者 李鑫 摄无惧酷暑严寒,“控温外衣”呵护航天员冷暖神舟十四号飞船对接的模式与空间站组合体飞行姿态,会使飞船被其他舱体持续遮挡,造成飞船长时间处于太阳无法照射下的极低温度环境下,最低温度甚至低于零下100摄氏度。而当空间站处于某些构型时,飞船的局部区域又会持续受到太阳辐照,最高温度超过100摄氏度。外部极端的高低温环境,对于航天员的健康和飞船设备的正常工作带来了严峻考验。针对这一控温难题,航天科技集团五院的工程师们利用宇宙空间以热辐射为主要热量传导方式的特点,突破了飞船外避热控涂层光热性能选择性设计与调控、热控材料空间稳定性设计与大型复杂结构界面结合控制等关键技术,设计并研制了一款神奇的“控温外衣”——低吸收低发射型热控涂层。低吸收,顾名思义就是涂层自身具有较低的太阳光吸收特性,可有效减弱太阳辐照导致的温度升高。低发射,则是指涂层具有较低的红外发射率,可有效阻隔飞船内部向外部深冷环境的辐射漏热,避免舱内温度的不断降低。同时,工程师们根据飞船结构、功率及空间热环境特性,对吸收及发射性能进行特定的设计,形成的“控温外衣”可保障飞船在长期的极端高低温外部环境下,依然能够让舱内处于适宜的温度范围,从而呵护航天员冷暖,守护航天员安全。6月5日,在北京航天飞行控制中心拍摄的神舟十四号载人飞船与天和核心舱自主快速交会对接的画面。新华社记者 李鑫 摄海量数据也不慌,“智能管理员”来相帮神舟十四号飞船上时刻产生着海量数据,要想将这些复杂的参数变成航天员可以掌握的直观数值,仪表控制器应用软件就会作为“智能管理员”发挥作用。当飞船各个分系统开始运行时,所产生的数据会汇集到数管分系统,然后经过“智能管理员”对数据进行汇总,并转换为航天员可以直观识别和操作的内容显示在仪表上。在神舟十四号飞船上共有50余幅页面显示飞船各部分的情况,并根据载人交会对接任务的需要,显示包括世界地图、航天员身体情况等相关内容,这些都是由作为“智能管理员”的仪表控制器应用软件来提供的。仪表控制器应用软件采用独特的图形显示技术,通过文字、图形、动画的方式,显示出飞船轨迹、姿态、飞行状态以及各分系统信息。航天科技集团五院西安分院神舟十四号飞船仪表控制器应用软件设计师张赤萍介绍,使用这一独特的图形显示技术,不仅能得到新颖的仪表控制器显示效果,而且实现了空间智能化仪表中的图形、文字的处理与显示,为航天员执行任务提供了清晰、直观、舒适的显示界面。6月5日,在北京航天飞行控制中心,航天科研人员在监测神舟十四号载人飞船与天和核心舱自主快速交会对接情况。新华社记者 李鑫 摄不怕天涯路远,太空“天路”始终畅通神舟十四号飞船直冲云霄,在如此远距离的情况下,它是如何完成与地面间的“天地通信”呢?答案是航天科技集团五院西安分院通过中继终端搭建的太空“天路”。当神舟十四号飞船进入预定轨道后,飞船中继终端便开始工作。根据飞船飞行程序的指令链要求,中继终端中的设备会计算出中继终端天线的指向数据。之后,中继终端中的转动设备将中继天线指向天链中继卫星。这样就完成了对天链中继卫星的捕获跟踪,建立从飞船到天链中继卫星再到地面的通信链路,实现神舟十四号飞船与地面通信的畅通,确保了地面的测试人员可以实时地掌握飞船的飞行状态。航天科技集团五院西安分院载人航天任务负责人余晓川介绍,通过中继终端与天链中继卫星建立的天基测控通信系统,可将地面对神舟十四号飞船的测控覆盖率提高到90%以上。(记者胡喆、宋晨)
  • 这些仪器助力神舟十五号载人飞行
    2022年11月30日5时42分,神舟十五号载人飞船与空间站组合体成功交会对接,中国空间站由此形成包含天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱和天舟五号货运飞船、神舟十四号载人飞船、神舟十五号载人飞船的“三舱三船”构型。  此次载人飞行任务,不仅让“神十四”和“神十五”实现“宇宙级同框”,也实现了中国航天史上首次航天员乘组在轨轮换。出色完成这一历史使命,离不开飞船上的诸多“神器”,它们不仅对飞船的成功发射具有重要作用,也与飞船在轨正常工作及航天员的生命安全息息相关。  舱门快速检漏仪:检测舱门是否密封良好  “舱门已关好,可以脱航天服。”如此简洁明了的指令,实际上是舱门快速检漏仪对航天员的温暖关怀。它的内部核心传感系统能感受压力和温度的变化,在短时间内判断舱门是否关闭完好,完成飞船舱门密封状态检测,并向航天员提供相关指令。  早期的神舟飞船通过检测整舱舱压变化来判断舱门的密封性,这种方法准确、可靠,但缺点是耗时长。“舱门快速检漏仪正是在此基础上加以改进,实现了对神舟飞船舱门和对接面的快速、准确检漏,填补了我国在该领域的空白。”航天科技集团五院510所机电产品事业部高级工程师董义鹏说。  目前,舱门快速检漏仪已经产品化,形成了包括固定式和便携式、具有丰富气路和数据接口的型谱化产品,在具有相似环境的门体或腔体的密封检测领域具有广阔的应用前景。  照明设备:点亮神舟星际探索之路  在轨飞行时,神舟十五号载人飞船会周期性经过地球阴影区。因此,与空间站组合体“太空牵手”,稳定高效的照明非常重要。由航天科技集团五院510所研制的载人飞船舱内照明设备(近距离泛光照明)和交会对接照明设备(远距离透光照明),不仅为航天员提供舱内工作和生活照明,也为飞船与空间站组合体在阴影区的交会对接提供摄像辅助照明。  为满足复杂恶劣空间环境的使用要求,神舟十五号舱内照明设备和交会对接照明设备均采用先进的固态照明光源。据该所机电产品事业部高级工程师杨军介绍,这种光源的优点是耐冲击、抗振动、功耗低、稳定性高,但受限于发光材料的性能,固态照明对环境温度比较敏感。  操纵棒:摆脱引力束缚的操控利器  在飞船的发射和返回过程中,航天员的身体被牢牢束缚在座椅上,即使各种设备近在咫尺,也是“鞭长莫及”。如何解决这一难题?航天科技集团五院510所研制的操纵棒可帮了大忙。  “操纵棒的把手是根据航天员手掌正常抓握状态赋型设计的,外部轮廓曲面完美贴合航天员掌心,能够满足操作过程中的舒适度要求。此外,操纵棒杆体可无极伸缩,航天员可以根据现场条件,在一定范围内任意调整其长度。” 航天科技集团五院510所机电产品事业部高级工程师段福伟解释。  舱外航天服橡胶件:调节舱外航天服气压不可或缺  对舱外航天服而言,气压调节是重中之重,绝不能有一丝漏气。航天科技集团四院42所研制的舱外航天服主气密层、手套橡胶件、连接处密封件,都是实现舱外航天服气压调节不可或缺的组件。  该系列橡胶件具有高强度、高抗撕、耐高低温交变等性能,空间环境适应性良好,同时亦能满足空间飞行器卫生学标准要求。据宇航配套及特种橡胶材料与工艺高级工程师陈兵勇介绍,主气密层涉及肩、肘、臀、膝、踝等多个活动关节,能够为航天员在太空超低温条件下灵活出舱提供基础防护;手套橡胶件作为舱外航天服手套的重要部件,在方便航天员舱外作业的同时,也能提供必要的防护;连接处密封件则可以耐受空间环境,确保密封严丝合缝,并让航天服的关节处使用起来灵活自如。  二氧化碳吸附药盘:让航天员在有氧环境执行舱外任务  航天员的活动时刻都在产生二氧化碳。因此,保持航天员生活环境的有氧状态,是保障航天员生命安全和身体健康的重要环节。舱外航天服生命保障系统中的二氧化碳吸附药盘,可在航天员执行舱外任务时,将二氧化碳浓度控制在允许范围内。  二氧化碳吸附药盘由航天科技集团四院42所耗时5年研制而成,团队相继攻克高效无毒配方、高强度成型工艺等关键技术,具有低流阻、低粉尘、高强度、高吸收率的特点,为航天员顺利安全执行舱外任务打下了坚实基础。“此外,我们还为空间站的太空厕所研制了大便袋上盖组件,用于航天员日常排泄物的杀菌处理,让他们长期在轨工作、生活的空间家园更加安全、卫生、舒适和温馨。”宇航配套及特种橡胶材料与工艺高级工程师周渝凇补充道。
  • 中国航天513所研制多款产品保障“天舟一号”运行
    p   中国第一艘货运飞船“天舟一号”20日晚发射升空。记者21日从位于烟台的中国航天科技集团五院513所获悉,该所研制的多款产品成功应用于“天舟一号”货运飞船,为飞船正常运行提供保障。 br/ /p p   在“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”交会对接任务中,发射指挥中心可通过航天513所研制的宽波束中继测控系统搭建的天基测控通信系统,随时掌握“天舟一号”货运飞船和“天宫二号”的运行情况,并向飞船发送指令,保证任务执行。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/38b3db08-4794-431e-b711-06c3ede70c99.jpg" title=" 40.jpg" / /p p   中国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”于4月20日晚间19时41分在海南文昌航天发射场成功发射升空。 /p p   航天513所“天舟一号”宽波束中继测控终端主管设计师张举称,过去由于通信通道相对狭窄,飞船在调整姿态进行对接、分离等技术动作时,与中继卫星极有可能出现信号中断现象,而宽波束中继测控系统最大的优势是测控覆盖范围大,能够实现更大范围的中继测控。 /p p   与此同时,由航天513所山东航天空间载荷中心研制的舱内辐射环境测量载荷将进行粒子辐射环境探测及元器件辐射效应监测,对相关元器件在经受空间辐射考验后的“身体状况”进行“诊断”。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/b710db34-fad8-409c-910d-4c2c59490b67.jpg" title=" 41.jpg" / /p p   中国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”于4月20日晚间19时41分在海南文昌航天发射场成功发射升空。 /p p   航天513所山东航天空间载荷中心粒子探测组技术负责人刘金胜介绍称,舱内辐射环境测量装置能够测量空间中的辐射环境以及元器件在空间辐射效应中的正常工作状态,判断这个元器件是否能在空间中稳定运行,保证货运飞船和其它一些航天器能顺利完成原定目标。 /p p   此外,航天513所研制的星载计算机产品应用于飞船多个分系统,为各系统稳定运行发挥关键作用。 /p p   航天513所是中国航天电子产品重要研制单位,先后参与了神舟一号到神舟十一号、天宫一号、天宫二号等所有载人航天工程型号的研制。 /p p br/ /p
  • “神十四”成功发射背后的关键技术
    6月5日上午,搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火升空,成功将航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲顺利送入太空,中国空间站建造阶段首次载人飞行任务发射告捷。神舟十四号载人飞船入轨后,采取径向自主快速交会对接方式同空间站组合体对接。3位航天员将进入空间站天和核心舱,正式开启6个月的太空之旅。“神十四”成功发射背后的关键技术有哪些?下面由小编汇总。点火发射的“火工品”此次神舟十四号发射任务中,四川航天川南火工技术有限公司承担了长征二号F遥十四运载火箭和神舟十四号载人飞船上点火器、起爆器、爆炸螺栓、火药装药、点火药盒、固体小火箭和非电传爆类产品等30余种共计500余发火工品的研制生产工作,为此次任务提供了充分的动力保证。保驾护航的“护甲”与“隔热衣”此次神舟十四号发射任务中,上海硅酸盐研究所研制的长寿命低比值无机热控涂层、耐高温隔热材料与组件、返回舱舷窗防烧蚀污染涂层、姿控发动机热防护材料、舱内通道照明和仪器仪表等多种载荷表面高辐射热控涂层、舷窗玻璃及光学涂层、消杂散光涂层、不锈钢灰色化学转换热控涂层、返回舱防热天线窗等十余种涂层与部件得到应用。上海有机化学研究所研制的有机温控涂层、导航用陀螺油助力神舟十四成功发射,实现了我国在液浮导航系统关键原材料的全方位自主可控。此外飞船、火箭上60%以上关键铝合金材料是“西南铝造”,还有“河南造”特种阀门配套系统、“苏州造”配套电路等许多关键技术也为神舟十四号的成功发射提供了不可或缺的助力。近在咫尺的“实时画面”此次神舟十四号发射过程中,火箭飞行中喷射的尾焰、在火箭高速运行过程中三位航天员的状态以及解体过程等高清画面离不开北京理工大学研发的高效视频编码技术。自2005年首次应用于长征火箭以来,该项技术不断进行技术创新和产品升级迭代,持续为“神舟”系列飞船的发射提供技术支持和服务,将火箭飞行动态的珍贵图像实时传回地面。交会对接的“精准测量员”神舟十四号载人飞船采用自主快速交会对接模式,与中国空间站成功“牵手”。中国航天科工二院25所研制的微波雷达与安装在空间站核心舱上的微波应答机配合工作,为空间交会对接任务保驾护航。同样在交会对接任务中屡立新功的还有中国航天科工三院33所研制的高精度加速度计组合及多只加速度计。它们出色完成了微重力环境下加速度的测量任务,帮助飞船精准把握速度和位置,让交会对接又稳又准。太空生活的“贴心服务员”中国航天科工航天三江红峰公司自主设计生产的“太空厨房”“太空医院”和“太空空调”系列产品,它们为航天员舒适的太空生活提供保障。此次随神舟十四号出征的食品加热装置、气体流量调节阀、液路截止阀、生理信号测试盒、心电记录装置等5种产品,主要用于神舟飞船环控生保分系统和医监医保设备分系统,它们是“太空厨房”“太空医院”“太空空调”的一部分,为航天员营造了舒适的太空之家。技术精湛的“护航员”由中国航天科工二院706所研制的搜救信息系统,是技术精湛的“全程护航员”,它承担神舟十四号载人飞船的待发段、上升段、运行段、返回段应急搜救指挥保障任务。系统具备搜救力量管理、搜救任务筹划、搜救预案仿真推演、任务执行跟踪与态势展示等功能,为航天员搜救任务事前运筹规划、事中指挥调度与事后复盘分析提供服务,是空间站任务实现航天员救援保障的关键系统,为载人航天工程建设发挥重要作用。另外一个“护航员”是护航飞行通信,保证全程清晰的声表滤波器。据介绍,航天器发射在太空中一旦有信号干扰,地面接收到的内容就像接听串了线的电话,难以分辨准确信息。为保障飞行全程通信清晰,由中国航天科工二院23所自主研制的声表滤波器,能有效滤除不同飞行阶段和太空中宇宙杂波的各种干扰信号,确保通信清晰准确传回地面。夜空中的最亮“船”在本次神舟十四号载人飞船任务中,上海技术物理研究所承担研制2台交会对接灯、轨道舱照明灯和返回舱照明灯等4台光电产品。交会对接灯配置在载人运输飞船舱外,在交会对接过程中为“太空拍摄”提供照明服务;轨道舱照明灯和返回舱照明灯为宇航员在舱内工作生活提供照明。由于篇幅限制,除了上述列举的技术外,还有诸多重要技术尚未提及。神舟十四号成功发射离不开我国科技的进步,离不开各界人士的支持,在此,小编预祝神舟十四任务圆满成功。
  • 天舟一号升空的幕后“安全智慧大师”
    p   4月20日19时41分,我国第一个“太空快递员”――“天舟一号”从海南岛升空,开启它的太空初探索。它将要和特别能坚守的天宫二号尝试新的合作方式,进行三次交会对接。 br/ /p p   在这个过程中,中国电子科技集团公司(以下简称“中国电科”)这个“安全智慧大师”对天舟一号进行了全流程、更安全的技术升级和改进,确保日后运送的货物安然无恙地到达。 /p p   设备组装:全国产、更安全的系统组件 /p p   天舟一号作为我国自主研制的首艘货运飞船,将主要承担货物运输和推进剂太空在轨补加工作。其货物运载量是国外货运飞船的3倍,在功能、性能上都处于国际先进水平。 /p p   为了让这一“高重量级”的“快递员”安然升空,中国电科为其配备了全国产、更安全的全新“神经系统”、“神经网络”和“神经元”等,绝对是精彩亮相。 /p p   本次天舟一号任务中,中国电科研发了数字信号传输光模块这一“神经系统”,首次在航天工程上应用,完成飞船舱内视频、监控、语音信号数据的传输。 /p p   “数字光模块好比人的神经系统,控制着数据的发送、传递、接收。比如飞船从宇宙空间采集到的图像数据、地面控制台与飞船之间的通话、交汇对接时的传感数据都是由数字信号传输光模块完成。”中国电科数字光模块专家罗洪说。 /p p   据悉,以往飞船通常应用铜缆传输信号,但因为体积大、重量大、传输距离短、传输速率低、抗干扰能力差的缺点,一直制约飞船发展。“在未来空间站的建设中,由于数据吞吐量的急剧加大,不采用数字信号传输光模块,空间站将不堪重负。” /p p   中国电科研制的数字信号传输光模块与传统铜缆传输系统相比,重量降低到原有的十分之一、体积减小五分之一、传输速率从兆比特量级提高到吉比特量级、空间抗辐射能力达到高轨运行能力等优势,实现了产品的抗辐照、小型化、温度适应性强、高灵敏度和高速率性能,成功解决了空间飞行器信号传输设备的小体积与小重量设计需求,提高了信号传输速率,有效提升了空间飞行器信号传输性能,可靠保障空间飞行器运行。 /p p   在天舟一号的推进舱和货物舱内遍布电子控制系统,这些犹如它的的“大脑”和“神经”,精准控制着天舟的每一个动作,捕获、缓冲、拉近,分毫不差、精准无误。在精细、庞杂的电子控制系统中,中国电科贡献了两颗重要的核心芯片――抗辐射加固1553B总线控制器,应用于天舟数管分系统,作用功能是实现数据命令的可靠传输及部分设备的有效控制,犹如天舟一号的部分“神经网络”,发出无数的支线数据命令,实现各个神经、器官的数据通信,共同完成天舟的各种动作。 /p p   中国电科专门针对芯片中的存储器、触发器等薄弱、敏感单位进行逻辑层面的抗辐射加固设计,同时在版图设计中进行单独全定制设计,实现了最终抗总剂量能力达到国际先进水平。这就相当于在无尽的太空中,从各个方向、各个距离的带电粒子的打击,而经过抗辐射加固的芯片则是一个肌肉发达的“拳击手”,能够承受多次打击而屹立不倒。 /p p   同时,中国电科为天舟一号配套了100%全国产自主研发的10余种70余只传感器、多组光缆及光纤连接器这些关键“神经元”,实现了核心器件自主可控。其中,传感器遍布飞船的热控、推进、环控生保等分系统,配套种类包括压力、温度、湿度、氧气、二氧化碳、离子感烟、差定温等传感器,可实现环境监测与控制及飞行姿态调整等。光缆及光纤连接器用于光端机和光探测器之间光路的通信互连及数据的高速双向传输,保证飞船在轨运行期间数据传输的稳定性和可靠性。 /p p   此外,在“天舟一号”任务配套中,中国电科立足自主创新,研制出了国内首款应用频率达到40GHz的微波传输端子及外壳,首次研制成功100VDC/DC电源和EMI滤波器,使载人航天工程中将航天器母线电压提升到100V,有效提升了载荷能力和供电总效率。 /p p   物流监控:海陆空互联的全方位测控 /p p   在运送过程中,为了实时捕捉、监控“快递员”的运送轨迹,提供全方位、无死角的视觉盛宴,中国电科安插了“火眼金睛”、“太空侦查员”等,进行全流程“追踪捕捉”,随时查阅“物流”进展。 /p p   在物流运送的第一站箭船发射阶段,中国电科安装在运载火箭上的脉冲相参应答机这个“火眼金睛”,可与地面雷达协同完成运载火箭全程实时航迹测量并判定飞行是否正常,直到箭船分离,提供精确的外测数据。该产品是中国电科为“天舟一号”任务专门研制的新型产品,在吸取其它型号运载火箭所配套的脉冲应答机成功经验的基础上,针对海南靶场特殊的应用环境采用了全新的三防设计,大大增强了产品对潮湿、盐雾、霉菌等环境的适应性,具有稳定性好、可靠性高、功耗低、体积小、重量轻、生产性好等诸多优点,为“天舟一号”发射提供了稳定可靠的“火眼金睛”。 /p p   第二站是箭船分离,正式开启升空之旅。这时候,地面雷达、测控站、天链卫星、船载统一测控系统这些“太空侦查员”纷纷扮演太空运行的数据“中转站”,开始了新一轮的“物流侦测”。地上,在三亚有我国首部雷达探测和遥测一体化测量雷达,从海南发射中心到祖国最南端,从浩瀚的太平洋到非洲西南端,再回到祖国西部重镇,遍布中国电科部署的统一测控系统 海上,在远望五号、六号、七号船上,遍布中国电科船载统一测控系统。其中,在“远望七号”上安装了中国电科新研的最新一代精密测量雷达和远望七号测量船卫星通信系统,首次参加天舟一号任务保障。精密测量雷达突破了雷达与C频段统一测控系统一体化设计、船摇稳定、高精度测量等多项关键技术,技术水平国内领先。卫星通信系统新研制的宽带终端、监控管理系统和自动化测试系统,首次实现了宽带数据传输、设备自动化智能管控、信号自动化监测和测试,提升了整船的管控能力和技术水平 天上,天链一号中继卫星系统通过四颗在轨卫星、三个地面终端站组网运行,突破了单星跟踪双目标、双星接力跟踪、多星组网运行等关键技术,能够对全球200公里以上、2000公里以下空间的全轨道近100%覆盖。由此,通过海、陆、空三地通信测控网的配合互联,实现对飞船位置和姿态的掌控,完成指令上注。 /p p   第三站就到了图片回传阶段。这一阶段是向国内外各关注物流进展的“用户”提供图片欣赏。中国电科研制的天地数字电视地面系统,承担着飞船和地面图像的编解码任务。在飞船的待发段、运行段、交会对接段、组合体运行段的舱内外工作场景,对接段的整个对接过程、飞船撤离的过程图像均由天地图像终端完成。在天舟一号任务中,天地图像终端将首次实现全高清图像(1920x1080)的实时解码显示,提供天舟一号运行期间全部高清图像的解码显示。清晰的图像最终由实况电视系统传出,它是各级指挥员对载人飞船实施可视化指挥的重要手段。通过实况电视系统可以在飞控大厅观看发射实况,及时了解发射过程,并将高质量的图像素材提供给中央电视台等媒体转播。实况电视系统的主要功能是完成载人飞船待发段和上升段关键场景实况信息的获取、处理、显示和记录,同时完成相关图像至北京飞控中心的传输任务,为指挥员提供清晰直观的现场信息。 /p p   到达验证:更广的视角、更精准的测量 /p p   到达太空后,对“天舟一号快递员”的考验才刚开始,为方便日后送货“摸清门道”,此次,“天舟一号”要与天宫二号进行为期半年的合作与驻留,并完成三次交会对接,为后续货物顺利验收打下坚实基础。 /p p   第一次对接是“天舟一号”发射两天后,进行首次交会对接,跟天宫二号形成组合体,测试飞船对组合体的控制能力 二次对接是绕飞对接,飞船从另一侧与天宫二号进行二次对接,完成绕飞试验 三次对接是验证自主快速交会对接技术,要求两个航天器在6个小时左右实现对接。 /p p   在交会对接过程中,发挥关键作用的是中国电科研制的激光交会对接雷达。 /p p   “在对接过程中,两个飞行器飞行速度为7.9公里/秒,要在如此速度下完成绕飞对接和快速交会对接,这就要求激光雷达始终保持较为宽广的视角和更高精度的测量跟踪。”中国电科激光雷达总师屈恒阔说。 /p p   在交会对接过程中,激光雷达作为作为货运飞船交会对接穿针引线的“眼睛”,在天宫二号与天舟一号交会对接接近段和靠拢段及绕飞过程中,必须迅速准确地完成对天宫二号目标飞行器的搜索、捕获、跟踪测量,确保飞船空间交会自动对接、组合体飞行、绕飞、快速交会对接等任务的成功实现。飞行器太空对接要做到百步穿杨,特别是在绕飞过程中实现“不眨眼”,更是难上加难,这就要求激光雷达作为天舟一号的“眼睛”,具备广阔的视野,精准的测量。 /p p   基于此,中国电科对激光雷达进行了两大技术改造,首先增加了多对接口和绕飞过程中的目标识别功能,根据绕飞任务的特点,提出了目标能量匹配和目标空间站布局相结合的目标识别方法,在有限的资源条件下,在二期技术基础上以最小的更动完成了激光雷达新扫描体制、多目标切换和多目标识别功能的实现,并设计了室内、室外、高点等试验验证方案,从机理、绕飞静/动态过程、极限条件等各个方面对绕飞方案设计的正确性进行验证,完成了绕飞功能的设计、相关试验验证。 /p p   其次,对雷达的空间长寿命进行提升。本次天舟一号任务为期半年左右,对激光雷达的在轨寿命和可靠性提出了更高的要求。中国电科对空间环境下的薄弱环节进行反复查找,加强了技术状态管理控制,在满足对目标快速跟踪和高精度测量的基础上,对测试数据进行了全面纵向和横向的对比,用数据确保在航天动平台上的高安全性和高可靠性。 /p p   在同等体积重量功耗下,中国电科的激光雷达工作范围比国外同类产品增大了两倍以上,实现了全范围内高精度测量跟踪。 /p p   “激光雷达是交会对接接近段、靠拢段、绕飞过程中精密测量不可缺少的手段,将直接推动我国载人航天进入空间站研制阶段。后续,激光雷达将广泛应用于各飞行器交会对接领域,为未来空间站、载人登月、深空探测等任务保驾护航。” /p p br/ /p
  • 神舟八号与天宫一号成功对接(图)
    中国成功实现神舟八号与天宫一号交会对接 天宫一号和神舟八号摄像头拍摄的交会对接瞬间。新华社发(视频截图)   新华网北京11月3日电(记者周而捷、吴晶晶、白瑞雪)不到10分钟,中国两个无人航天器在近地轨道成功对接 40多年,中国实现了从发射第一颗人造卫星到开展深空探索。   3日凌晨,中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343公里的轨道实现自动对接,为建设空间站迈出关键一步。   两天前发射升空的飞船与在轨等待34天的目标飞行器依靠微波雷达、激光雷达和电视摄像机的引导,经历了捕获、缓冲、拉近、锁紧的过程,最终实现连接,形成组合体。   正在国外访问的国家主席胡锦涛发来贺电。在京的中共中央政治局常委吴邦国、温家宝、李长春、习近平、李克强、贺国强、周永康在北京航天飞行控制中心观看交会对接实况。   中国迈向太空的征程始于1970年发射东方红一号卫星。中国至今已将6名航天员送入太空,并实现了航天员舱外活动。   空间交会对接重大突破将为中国2020年左右建成空间站奠定关键技术基础。空间站是人类探索宇宙奥秘最重要平台之一。   中国科学院沈阳自动化研究所机器人学研究室副主任齐俊桐说:“这是中国走向强大的有力标志,是中国人独立自主、勤学苦研、合作奋斗、勇攀高峰的又一历史性成就。航天精神激励着全国人民努力实现现代化。”   加拿大空间专家埃里克希德豪斯接受新华社记者采访时说:“中国有能力将所有组件送入近地轨道,在太空组装新的飞船,10年内有望登月。”   神舟八号摄像头拍摄的天宫一号和神舟八号对接锁紧完成后的画面。新华社发(视频截图)   交会对接对建立空间站、运送航天员、补给物资,乃至太空救援至关重要。完全掌握这项技术有助登临月球以及地外行星。   1966年,美国载人飞船双子星8号与阿金纳目标飞行器完成了世界首次空间交会对接。交会对接至今仍然是全球航天界公认的技术难关。国际上300多次空间交会对接曾遇到许多波折,甚至发生过飞行器相撞事故。   未来的中国空间站将能接驳载人和货运飞船。中国愿意加强空间领域的国际交流与合作,与各国分享人类空间探索的最新进展。   据悉,中国和德国利用装载在神舟八号上的通用生物培养装置,合作开展17项空间生命科学实验。   神舟八号飞船虽为无人飞行,但完全按载人状态设计。   2012年,中国还将进行神舟九号、十号飞船与天宫一号的交会对接试验,至少有一次是载人飞行,中国女航天员有望进入太空。   中国载人航天工程总设计师周建平说,此次交会对接任务完成后,神舟飞船将逐步形成状态固化的天地往返载人飞船,组批投产。   到2020年,中国可能会进行20余次载人航天飞行。   天宫一号摄像头拍摄的天宫一号和神舟八号对接锁紧完成后的画面。新华社发(视频截图)   天宫一号摄像头拍摄的交会对接瞬间。新华社发(视频截图)   神舟八号摄像头拍摄的交会对接瞬间。 新华社发(视频截图)   11月3日凌晨,天宫一号与神舟八号陆续进行接触、捕获、锁紧等一系列动作。新华社发(视频截图)   11月3日凌晨,天宫一号与神舟八号陆续进行接触、捕获、锁紧等一系列动作。新华社发(视频截图)
  • 美探测器十年火星照片:壮观陨坑宽20公里(多图)
    北京时间12月21日消息,据美国国家地理网站报道,美国宇航局的“火星奥德赛”探测器自2001年进入这颗红色行星的轨道以来,已经对其进行了近10年的观测,下面是该探测器拍摄的部分火星图片。   1.宏伟壮观的火星陨石坑   宏伟壮观的火星陨石坑(图片提供:NASA/JPL-Caltech/ASU)   一颗陨石猛烈撞击火星,在地表形成巴库洛尔(Bacolor)陨石坑,碰撞产生的能量使地表远古物质向四面八方飞溅。巴库洛尔陨石坑是这颗红色行星表面的一个直径12英里(20公里)的深坑。这张“宏伟壮观的”火星陨石坑图片,是利用“火星奥德赛”探测器上的热辐射成像系统(THEMIS)在2002年到2005年间拍摄的照片合成的。据美国宇航局说,这周“火星奥德赛”探测器成为火星史上工作时间最长的飞船。   该飞船在2001年10月24日进入火星轨道,到今年12月15日,它已经在这颗红色行星周围工作了3340天(近10年)。“火星奥德赛”打破了“火星全球探勘者”号之前创下的记录,后者在1997年9月11日进入火星轨道,2006年11月2日停止运行。据加利福尼亚州帕萨迪纳美国宇航局喷气推进实验室“火星奥德赛”项目科学家杰弗里普朗特说,迄今为止“火星奥德赛”获得的最有名的发现,也是它的第一项发现——找到有大量水冰埋藏在干燥的火星地表下的证据。他说:“这一发现非常令人兴奋,因为这是该任务的一个重要目标。”   2.崎岖不平的火星地形   崎岖不平的火星地形(图片提供:NASA/JPL-Caltech/ASU)   从这张合成图上可以看到夜迷宫(Noctis Labyrinthus)裸露区的高原和山谷,这是利用“火星奥德赛”在2003年到2005年收集的数据合成的。这种崎岖不平的地形是由火星外壳拉伸和碎裂形成的。当断层分开时,地下冰和水会从裂缝涌出,导致地表坍塌。普朗特表示,“火星奥德赛”的最初任务有两个:确定火星表面的组成成分和测量这颗红色行星的放射性,为未来可能进行的人类火星探索任务做准备。   3.火星峡谷合成图   火星峡谷合成图(图片提供:NASA/JPL-Caltech/ASU)   这张迷宫(Noctis Labyrinthus)的峡谷伪彩色合成图,是用“火星奥德赛”在2003年4月到2005年9月间收集的图片合成的。该图着重强调了一个峡谷交汇处形成1.3万英尺(4000米)深的洼地。   按照最初计划,“火星奥德赛”还有一个飞船同伴,即已知的“2001火星观测者”登陆器,但是1999年火星气候轨道器和火星极地登陆者”号探测器失灵后,美国宇航局取消了该任务。   然而,为被取消的这项登陆器任务设计的仪器,又用在了美国宇航局的其他火星登陆器——“凤凰”号上,这颗探测器于2008年到达火星表面,现在已经停止运行。美国宇航局的普朗特表示,“火星奥德赛”的飞船同伴以这种方式“最终到达火星”。“这也是该探测器取名‘凤凰’号的原因——凤凰燃为灰烬后,再从灰烬里得到重生。”   4.泪滴状台地   .泪滴状台地(图片提供:NASA/JPL-Caltech/ASU)   从这张由“火星奥德赛”探测器拍摄的照片可以看到,位于火星战神谷(Ares Vallis)地区附近的泪滴形状的台地向外延伸开来。科学家认为,凸起的岩石结构曾转变了火星表面的洪水流向。这个探测器长期围绕该行星运行,使科学家可以监控火星上每年的季节变化,其中包括冬季极区上空大气里的二氧化碳是如何凝结的。   5.被穿透的陨石坑   被穿透的陨石坑(图片提供:NASA/JPL-Caltech/ASU)   火星上的这个重叠陨石坑看起来就像是一个被箭穿透的苹果。这张图片是美国宇航局的“火星奥德赛”探测器在2005年5月拍摄的。每个陨石坑的直径都有几英里,这是由一颗陨石在落地前的很短时间内分裂成两个后,在地面撞击出来的两个碗状陨坑。普朗特表示,“火星奥德赛”一生比较幸运,没有遇到过真正的困难。但在2003年的万圣节期间发生过“最大危机”,一个“超级太阳暴”释放出大量带电粒子,对火星表面的所有电子设备都造成了巨大破坏。“火星奥德赛”上的辐射测量仪失灵,不过稍后它又恢复了正常。   6.火星沙海   火星沙海(图片提供:NASA/JPL-Caltech/ASU)   在这张合成图上看到的这些由风塑造的黑色沙丘海洋,是利用“火星奥德赛”在2002年12月到2004年11月间拍摄到的照片合成的。这片沙丘位于火星北极极冠上,面积相当于德克萨斯州那么大,它拥有更冷区域(蓝色)和更温暖的区域(黄色和橙色)。普朗特表示,对于一艘在轨道里运行了将近10年的飞船来说,“火星奥德赛”目前的状况非常好。   它的大部分仪器仍在继续运行,“火星奥德赛”的备用系统还从没用过。也许这艘飞船面临的主要限制因素,是它在轨道里运行一周所需的少量燃料。据科研组成员估计,如果这艘飞船的轨道没有太大调整,“火星奥德赛”剩下的燃料最少还可供它运行10到15年。   7.沙丘艺术   沙丘艺术(图片提供: NASA/JPL-Caltech/ASU)   在2006年“火星奥德赛”拍摄的这张照片上,由众多风塑沙丘构成的图案,看起来很像一幅抽象画。按照最初计划,该飞船是去执行一项持续时间仅为3年的任务,但是到今年的10月,美国宇航局已经把它的工作寿命延长了3倍。现在该飞船打算运行到2012年底,这项任务可能还会被延长,用来帮助美国宇航局的火星科学实验室——“好奇”号,该计划预计将于2012年8月发射升空,前往火星。   美国宇航局的普朗特表示,目前“火星奥德赛”担任该局的火星车“勇气”号和“机遇”号的通讯中转站,它或许也能为“好奇”号提供相同服务。他说,“如果2012年后这艘飞船依旧很‘健壮’,我们将会继续让它再运行几年。”
  • 神八着陆 17项实验项目首次公布
    11月17日神八飞船返回舱在内蒙古四子王旗着陆   在经历了17天的太空之旅,两次与“天宫一号”完美的太空之吻,在地球外遨游了263圈后,神舟八号飞船昨天结束了自己的使命,平安回到祖国的怀抱。昨天19时32分,在北京航天飞行控制中心的控制下,神舟八号飞船飘然落于内蒙古中部的阿木古郎草原。   20时10分左右,搜索人员在主着陆场区找到神舟八号飞船返回舱。随后,中国载人航天工程总指挥、总装备部部长常万全宣布,根据着陆场区报告,神舟八号飞船返回舱已在内蒙古主着陆场安全着陆,天宫一号与神舟八号空间交会对接任务取得圆满成功。   搭载神舟八号飞船遨游太空的中国和德国科学家联合开展的17项空间生命科学实验项目,是中国载人航天首次在空间科学应用领域开展的国际合作。中科院空间应用系统科研管理部副主任曲风说,通用生物培养箱要在返回舱着陆后7.5小时内转运到北京实验室,而且越快越好。返回舱内有活物,像线虫、水稻都需要光照和氧气,飞船落地后就断电了,里面原有的运行环境就没有了,光照没有了,产生的氧气就很少了,就容易死,所以说要越快越好。 这是从飞船返回舱舱门看到的场景   “类地环境”保障航天员不遇险   “神八”昨天重返地球了,独守太空的天宫一号将默默地等待着明年航天员来到这个太空新家。天宫一号从无人到有人,最显著的差别之一是飞行器里要有适宜的氧气、温度、湿度、压力等,建立一个类似于地面的环境。否则,航天员无法只身在太空真空、缺氧、骤冷骤热的险恶环境下生存。昨天,航天员系统的有关专家揭秘在明年航天员入住“天宫”之前,怎样在舱内建立适宜人生活的环境。   呼吸的空气是合成的   氧气是人类生存必不可少的,航天器里的氧气供应十分重要。但是氧气也不是多多益善,过多过少都会影响航天员健康和飞行器运行。天宫一号配备的是混合空气,有氧气和氮气两种成分。地面空气包含的一氧化碳、二氧化碳等成分,在人工合成空气时是不需要的。航天器中一般不用纯氧,它有助燃性,一点火花就可导致严重火灾。   “天宫”和飞船对接后,整个组合体的容积大大增加,因此,供氧的时间也会相对延长,好比大房间里空调反应变慢一样。专家赵丕盛介绍,在航天员进入“天宫”之前的几个月,由于无人消耗,氧气只是储存,不往外释放,检测不泄漏就可以。   “天宫”的一大突破是首次验证纯水变氧的技术。据项目负责人吴志强介绍,航天员要对带上去的一箱纯水进行试验,利用电解制氧的技术,使水分解成氧气和氢气,产氧率可满足半个人的呼吸用氧。   强迫空气流动控制温湿   地球会有风,是因为温度不均匀造成气体密度变化,从而产生空气对流。而在太空失重状态下,无论温度如何变,舱内的气体密度都不会变化,无法产生对流,这就需要风机等设备促使空气流动起来。   强迫空气流动,主要是为了进行气体净化和温湿度控制。研制人员卞强打比方说,这如同空调制冷原理,室内的空气要流动起来,从冷源走一圈出来,才能降温变冷。舱里的净化和温湿度控制也是如此。只有让舱里的空气首先流动起来,经过各种净化装置,才能降温除湿、去除有害气体和微生物等。   微生物来自航天员代谢   “天宫”任务首次明确提出了微生物指标和可吸入颗粒物指标。赵丕盛说,微生物有两大危害,一是影响航天员健康,二是会腐蚀航天器里的设备。航天员在密闭的“天宫”要待上10多天,人体代谢是微生物的重要来源。卞强说,他们在地面已经做过试验,把3个人关进了和“天宫”一样大的洁净舱里,进行过滤效果试验,能在一个半小时将舱内洁净度降到了万级以下,比卫星厂房的洁净度要求还要高出十倍。   入住前净化空气   “天宫”在航天员入住前,已经无人运行了好几个月。专家余青霓说,家里关闭门窗几个月,会产生很大气味,更何况是密闭飞行器,舱里的材料和设备会释放有害气体,长期积累在舱里面,有害量值很高。   “天宫”配备了微量有害气体净化装置,综合了化学吸附、物理吸附、催化氧化等多种净化手段。这个装置在航天员进入“天宫”前15天就开启,提前净化空气。   排汗是致命隐患   人的呼吸、排汗等正常代谢,每天可产生1.8公斤的水汽。这些不起眼的水汽会在飞船的冷舱壁等部位凝上一层霜雾,使电气设备受潮引起短路。   “天宫”带上了专门的冷凝水储箱用于回收这些水汽。这种技术此前就已经应用,但那时是靠航天员手动操作收集,2小时一次,工作量很大。“天宫”采用了电动的方式,定时抽吸,把航天员解放了出来。
  • 西安光机所光电产品护航新“太空出差三人组”顺利出征
    2022年6月5日10时44分,神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火发射,约577秒后神舟十四号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将陈冬、刘洋、蔡旭哲3名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。   西安光机所飞行器光学成像监视与测量技术研究室、光电跟踪与测量技术研究室、空间光学技术研究室从不同技术层面持续护航神舟系列,多种光电产品稳定发挥、保障神舟十四号顺利升空奔向天和。本次飞行器光学成像监视与测量技术研究室为长征二号F遥十四运载火箭配套了两款三台摄像装置,用来对助推器、各舱段、船箭分离状态进行监视成像。   研制的舱外摄像机,成功对神舟十四号载人飞船太阳帆板展开这一发射过程中的标志性动作进行监视成像,提供了展开成功最直接的证据;光电跟踪与测量技术研究室自研的XX-27、XX-07等型机动式光学测量设备对发射全程稳定捕获跟踪,从多角度实时精准获取飞船发射实景记录及重要测量数据;空间光学技术研究室研制的2个光学成像敏感器镜头(近场),2个微型星敏感器镜头再次完美履行与天和的交会对接任务。   中国航天,大国骄傲!能成为参与其中的一员,西光人是幸运的,也是努力的。自上个世纪九十年代成功踏足航天领域,西光人一直秉承勇攀高峰、敢于超越的进取精神和无惧艰险、一往直前的无畏精神走到现在,多少个漫漫长夜、多少次外场风餐露宿、多少面高高飘扬的党旗,都凝聚成了任务成功时嘴角上扬的微笑。遨游浩瀚,逐梦九天,星辰大海,勇往直前!放眼未来,全体西光人将不断提高自身本领、加强能力建设,与大国航天同心同行,用忠诚和奉献助力实现国家高水平科技自立自强。CZ-2F遥测系统摄像装置神舟载人飞船舱外摄像机神舟十四号舱外摄像机对太阳帆板展开过程进行监视成像机动式光学测量设备
  • 中国首个目标飞行器“天宫一号”发射升空
    9月29日,随着天宫一号于29日21时16分发射升空,中国向空间站时代迈出了坚实的一步。   这是长征系列运载火箭的第147次飞行,也是中国载人航天工程实施以来的第8次发射。   秋夜的酒泉卫星发射场上星光闪耀,全新改进的长征二号FT1火箭点火升空,明亮的尾焰映红了大漠长空。   中国载人航天工程总指挥常万全宣布发射成功。 天宫一号发射瞬间   从1999年第一艘飞船飞上太空到这次天宫一号发射,12年间,中国的载人航天工程以坚实的步伐迈向建造空间站这一19年前启动载人航天工程时便确定的目标。   距发射架1.5公里的厂房里,神舟八号与长征二号F火箭已在测试。11月初,神舟八号将在同一发射架上升空,在太空中与天宫一号交会对接——这将使中国成为世界上第三个掌握空间交会对接技术的国家。   28日下午举行的新闻发布会上,中国载人航天工程新闻发言人武平说,2012年底前,中国还将陆续发射神舟九号、十号飞船与天宫一号交会对接。   全长10.4米的天宫一号由实验舱和资源舱构成,舱体最大直径3.35米,比神舟飞船大了不少。   “如果说飞船是‘蜗居’,天宫一号则达到了‘小康’水平。”空间实验室系统副总设计师白明生说,实验舱有效活动空间约15立方米,可满足2至3名航天员在舱内工作和生活需要。   “天宫一号是按载人状态升空的。”白明生说,“神八不上人,但最晚到神舟十号,将试验有人的交会对接。”   与美、俄最初采用两艘飞船开展交会对接试验不同,中国全新研制了天宫一号作为交会对接的目标飞行器。“它的在轨寿命为两年,期间可以与飞船多次交会对接。”中国载人航天工程总设计师周建平说,“这可以减少发射次数,更经济。”   周建平说,天宫一号按中国后续的空间实验室要求设计,因此,它还肩负着验证空间站部分关键技术的使命。   “航天员已在为登天宫做准备。”航天员系统副总设计师王宪民说,再生式环境控制和生命保障技术等空间站关键技术也将在天宫一号上试验验证。   中国将在2016年前研制并发射空间实验室。2020年前后建造空间站。   空间应用系统副总设计师张善从说,天宫一号上安排有实验项目。后续的神舟八号上,中德将首次联合开展空间生命科学实验。   “我们要建一个开放的国家级空间实验平台。”周建平说,过去,中国曾为世界贡献四大发明。未来,在开发太空造福人类方面,我们期望能做出更多的贡献。
  • 迎接英雄回家——海尔航天冰箱搭载神十一成功返航
    北京时间11月18日14时07分,搭乘2名中国航天员的神舟十一号载人飞船(以下简称神十一)在内蒙古中部草原顺利着陆,航天员景海鹏、陈冬圆满完成本次飞行任务,并带回在太空栽培的生菜、结茧的蚕以及太空搜集的保存在航天冰箱内的尿液、唾液等样本,为下一步的科研工作提供更丰富的素材资源。两位航天员在经历了33天的太空之旅后,顺利完成了从太空“搬家”回归地球的工作任务,确保天宫二号继续安全、稳定运行。神十一任务的顺利完成,意味着我国建成未来空间站的目标又迈向了一大步。从中国航天员中心得到的最新消息,整个在轨运行过程中,海尔航天冰箱各项技术指标正常,安全存储航天员的生理样本,圆满完成此次飞行任务,为航天医学研究提供天地全程冷链的技术保障!以四大核心技术铸就航天品质,用航天科技服务生命科学面对太空环境及飞船运行结构的特殊性,海尔航天冰箱自主研发四大航天技术,圆满完成航天任务,更将航天科技应用于生命科学领域,创造更多“航天冰箱“式的领先的差异化产品和服务,为专业用户提供更安全、更便捷的解决方案:第一:轻强结构,强度高、重量轻,全方位安全保障“飞船发射成本高昂,应最大限度减轻航天冰箱重量,节约发射成本”,这是对航天冰箱技术的首要要求。航天冰箱具备高强度结构,可耐受发射过程强烈震动冲击,同时采用航天热电制冷系统紧凑设计,保温层厚度减半,节约外部空间25%,重量比设计限值降低25%。海尔生物医疗,基于航天高强度的安全保障,在实验、科研应用领域中我们创新研发、为用户提供全生命周期风速恒定的实验室安全呵护:l智净生物安全柜恒风速专利,全生命周期保证风速恒定,保障人和样本安全首创恒风速专利,终解行业内安全柜久用风速降低难题,实时显示风速和气流是否达标,自动调整风速,全生命周期保障安全柜风速恒定,有效防止因风速不均匀而造成人员感染、样本受污染的隐患。第二:高效节能,是航天需求,更是引领行业节能环保变革飞船运行中,能源来源于太阳能帆板,需要首先保证生命支持、飞船控制系统供应;最大化降低能耗,为飞行任务提供保障是对航天冰箱的第二大技术要求。航天冰箱通过高效控制、高效换热和高效隔热三大高效节能技术,最终实现能耗比设计要求节能25%,其制冷效率比普通冰箱提高50%,为飞行任务节约宝贵空间能源。能源的宝贵不止于空间飞行,地球的节能、环保更是我们一直努力的方向。l节能芯超低温冰箱全球首创HC碳氢制冷技术,完全无氟,制冷效率更优,节能环保海尔节能芯超低温冰箱,HC碳氢制冷,完全无氟、臭氧层破坏为零、温室气体排放为零,绿色环保;同时制冷效率提高30%,省电高达一半,创造节能环保绿色生物样本库和绿色实验室。目前,已成为国家基因库、UK-Biobank的首选!近日,更获得中国质量认证中心CQC颁发的001号节能环保认证。是中国第一款真正意义的节能超低温冰箱。第三:智能控制,30万米高度天地全程冷链安全通过物联网控制技术的应用,北京航天飞船控制中心可远程开启30万米高空的航天冰箱,天地全程温度监测和远程控制,减少航天员的在轨工作量、从事太空实验,创造便捷、舒适的空间生活。海尔生物医疗,完成超远程的天地物联的同时,实现低温环境全自动智能化存储与管理未来全世界样本存储数量,将在当前十亿的基础上呈几何倍数增长,而目前人工存取、样本信息可追溯性低、低温人身伤害等问题,使生命科学产业处于初级阶段。l全自动样本存储管理系统保证样本安全、人员安全,信息化管理更便捷方案包括自动化液氮罐、自动化冷库,通过机械臂自动存取冻存盒,不再需要打开冰箱或进入内部等繁琐工作,最大限度保障样本安全性及样本质量、降低实验室安全风险、对人员安全保护更高。通过信息化智能管理,自动审核、盘点,实时监控样本出入库记录,多用户多权限管理,实现全程可记录、可追溯,智能便捷的管理海量样本。第四:恒温蓄冷,超长保温,保障样本无能源下的安全存储飞船在发射、对接及返回阶段都是断电状态,对航天冰箱在恒温蓄冷方面的技术有极高要求,全方位确保天地全程样本安全。航天冰箱通过恒温蓄冷模块的应用,在无电源情况下,实现最长20小时恒温蓄冷,保证航天冰箱从发射到返回全过程温度恒定,保证实验样本安全。我国幅员辽阔,很多偏远地区,电力资源不足和短缺,通过有效利用太阳能,并结合恒温蓄冷技术,超长保温,保证疫苗等医疗用品的存储安全。l海尔太阳能疫苗冰箱纯太阳能不用电,一次使用,保温时间长达7天超越了通过电力和燃油驱动的传统冰箱,完全利用太阳能工作,无需额外电源,满足用电不稳、不方便地区疫苗的安全存储,保障安全、经济节能;一次供电,保温时间最长可达7天,成为全球冰箱应用领域跨时代的创新产品,已经相继为非洲、拉丁美洲千万儿童的疫苗接种提供恒温存储服务。通过十年创业创新,航天冰箱4大核心技术突破,并应用于低温冷链和生命科学领域,诞生中国最大低温冷链产品群。海尔生物医疗也实现由一个产品到一个方案,再到一个产业的升级跨越,开创中国低温制冷行业第一品牌,支持中国民族生物医疗产业发展、服务全球生命科学领域。
  • 生物技术和生命生态科学实验系统在轨完成多项实验
    由上海技物所空间生命科学仪器团队研制的生物技术和生命生态科学实验系统于2022年7月24日随问天实验舱成功发射。上述系统是我国空间站生命科学领域的核心实验平台,以构建国家空间实验室、满足空间生命科学研究的迫切需求为目标,形成了“原位观测+生命支持+精细操控”为特色核心技术链的空间特殊环境下生命科学仪器技术系统化方案。目前,生物技术和生命生态科学实验系统已在轨稳定运行半年,完成了包括动物细胞、植物和线虫等5项空间生命科学实验,均取得圆满成功,在轨获取了大量重要科学数据,实现了我国首台自研激光共聚焦显微镜的空间应用,并在国际上首次完成了水稻“从种子到种子”全生命周期的空间培养实验。生物技术科学实验系统获得了首张空间激光共聚焦显微成像图片生物技术科学实验系统突破微纳生态空间的环境调控技术,解决了空间多维生物长周期密闭培养的难题。在空间细胞组织密闭培养方面,通过营养液换排、pH值调控、无菌环境保持等,完成了空间站灌流式干细胞培养实验,建立了空间站细胞组织实验平台。首批细胞样品由细胞上行生保支持装置搭载天舟五号货运飞船运送入轨,在轨实验期间获得了首张空间激光共聚焦显微成像图片。现细胞样品已被固定并低温存储,将随神舟十五号飞船返回。生命生态实验系统完成国际首次空间水稻“从种子到种子”全生命周期培养通用生物培养模块,作为生命生态实验柜的核心模块,为科学实验提供了稳定的环境控制,包括温控、光照、二氧化碳浓度及湿度等控制,同时创新性地供了双温区设计,使拟南芥和水稻同时在各自适宜的温区进行生长。首批拟南芥和水稻样品进行了总共长达4个月左右的试验,在国际上首次完成了水稻“从种子到种子”的全生命周期培养,现科学样品已随神舟十四号飞船返回地面,并交付科学方开展后续研究。第二批拟南芥样品已随神舟十五号飞船到达空间站,在通用生物培养模块内完成了40天的试验,科学样品已采集完毕,将随神舟十五号飞船返回。小型通用生物培养模块开展了空间辐射计量及生物损伤评估技术科学实验,线虫芯片实验盒于随神舟十五号上行,经过为期1个月的在轨实验,已结束实验完成固定液注入与录像巡检以及线虫取样和在轨储存。预计未来十年空间站生物技术和生命生态科学实验系统将为国内外近百个科学研究团队提供空间科学实验服务,为发现生命科学新现象、获得生命规律新认知、发展新型生物技术等提供技术途径和解决方案,为建成国家级空间生物实验室做出重要贡献。
  • 专家解读:中国自主研发光学系统助力天舟一号“牵手”天宫
    p   中国首艘货运飞船“天舟一号”20日在文昌航天发射场发射成功,之后这位“太空快递员”将与天宫二号空间实验室进行自动交会对接。在此过程中,中国自主研发的“光学成像敏感器”是二者太空精准“牵手”的关键设备。 /p p   20日,中科院长春光机所空间目标成像项目组带头人、研究员刘伟奇在接受中新社记者专访时介绍,中国自主研发的第三代光学成像敏感器提高了抗干扰能力,可以使“天舟一号”与天宫二号空间实验室在太空中精确无误地进行瞄准。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/2f9a8c7c-8a7e-4b17-85f0-817ac07b042b.jpg" title=" 1.jpg" / /p p   中国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”于4月20日晚间19时41分在海南文昌航天发射场成功发射升空。 /p p   刘伟奇带领的项目组负责中国第三代光学成像敏感器两个关键组件——光学成像敏感器匀化器和光学成像敏感器光学系统的研发。 /p p   通俗地讲,光学成像敏感器匀化器好比一把“手电”,光学成像敏感器光学系统则是一双“眼睛”。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/6c1fdca2-81a1-4519-bd34-2beb88da49e6.jpg" title=" 2.jpg" / /p p   中国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”于4月20日晚间19时41分在海南文昌航天发射场成功发射升空。 /p p   飞船对接前,“天舟一号”用“手电”照射天宫二号空间实验室上的几个标志物,然后用“眼睛”观察标志物的分布就能够知道双方的相对位置,以此确保准确交会对接。 /p p   刘伟奇表示,太空对接不可差一丝一毫。“飞船自动对接需要一套精准的瞄准系统,我们研发的这套光学系统的绝对畸变精度为± 1微米,同时它还具备良好的空间适应性,能够承受震动、冲击、热真空、热循环以及太空辐照。” /p p   刘伟奇带领的项目团队由近20位科研人员组成,这个平均年龄在37岁左右的年轻队伍耗时7年才完成上述两个组件的研发。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/32caecfe-17d8-44b2-ae90-44408fc0307a.jpg" title=" 3.jpg" / /p p   中国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”于4月20日晚间19时41分在海南文昌航天发射场发射升空。 /p p   刘伟奇直言,团队在研发过程中没有国外资料可查,都是根据实际需要慢慢摸索,受到不少考验。“比如做空间环境辐照实验时,因为所用的玻璃材料不行,导致在辐照的情况下变黑,大家不断通过各种技术方案试验,才最终攻克难题。” /p p   据悉,第三代光学成像敏感器除应用在“天舟一号”之外,未来还将在中国其它航天器上应用。 /p p    /p p br/ /p
  • 太空对接海底深潜 神九与蛟龙填补空白
    6月24日拍摄的北京航天飞控中心大屏幕显示,神舟九号与天宫一号再次形成组合体,首次手控交会对接成功。图为航天员庆贺对接成功。   6月24日,“蛟龙”号载人潜水器结束7000米级海试第四次下潜试验,安全返回试验母船。此次下潜最大深度达7020米。图为三位试航员走出“蛟龙”号载人潜水器后手举国旗挥手致意。   素以谦和、内敛为美德的中国人,似乎在不经意之间把“上天”、“潜海”两件事安排在了同一时间。假如不是这样,上半年做一件,下半年做一件,那么今年中国就会多出两个节日的狂欢。可是,偏偏就在端午节前后不紧不慢地一起做了。   两件事看似毫无关联,一边厢忙天,一边厢忙海 交通工具各异,长征二号F运载火箭发射神舟九号飞船直奔天宫一号,向阳红九号搭载蛟龙号有海洋六号相伴远航大洋 两拨英雄分归两处,中国人民解放军航天大队的三位航天员,国家海洋科考系统的三位深潜试航员,从未谋面素昧平生……可是,一个两千多年的古老节日,却把他们连成了一气。   于是,在中国传统的端午节前后,全世界都在仰以观天、俯以察海,仰俯之间看到的是中国生命的张扬。   以一己之生命,就为整个民族创造了一个节日的屈原,“游于江潭,行吟泽畔”昂首“问天”,长啸“九歌”。既然“举世皆浊,众人皆醉”,那么,干脆就以自己的生命铺展开一次生命的张扬。“安能以身之察察,受物之汶汶者乎?宁赴湘流,葬于江鱼之腹中。安能以皓皓之白,而蒙世俗之尘埃乎!”相信,第一批把粽子投入汨罗江的人们,一定是为诗人而哭泣的。今天端午,手中的粽子、江里的龙舟都是透着一派喜庆。两千多年,一个伟大生命的张扬,愣是把一己之沉冤熬炼成民族之补药,愣是把千百之悲哀吟诵成亿万之狂欢。   两千多年了,“曰遂古之初,谁传道之?上下未形,何由考之?冥昭瞢闇,谁能极之?冯翼惟像,何以识之?”且慢且慢,屈子有魂请来天宫一号,让我们细细作答。   两千多年了,投身汨罗江屈子,早该随波逐流进入了大海,“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。”今天,我们的求索之路已达7000米大洋底部。欢迎欢迎,屈子有魂,请来蛟龙号,与我们促膝而谈。   画一个圆圈,圈内是科学,圈外是未知。圆圈越大,科学越多,未知也就更多!生性浪漫的中华民族,有多少人沉迷于对未知的求索啊。庄子云:“吾生也有涯,而知也无涯,以有涯随无涯,殆已。”是啊,想以个体有限的生命,去追求无涯的未知,肯定是个失败的悲剧。但是,以一个民族前赴后继生生不息的生命,去追求宇宙大地云水之间未知的世界,就是一种宏伟壮美的生命之张扬。   于是,在今年的龙舟赛后,我们就看到这样一个神奇的场景,公元2012年6月24日中午,中国航天员在操纵飞船实施手控交会对接,他们专注于眼前的电视图像,在神九飞船和天宫一号飞行速度每小时超过上万公里时,根据实时传输的数据,根据距离、高度、轴线差别、相对速度等进行准确计算,调整着速度角度及姿态的变化,让两个航天器的十字瞄准器一点点逼近重合。此刻,对接要求接近的相对速度是0.2米/秒,角度偏差1°之内,横向偏差在0.2米到0.3米。靠近靠近再靠近,好!天衣无缝准确无误对接成功!   就在同一天的早上,蛟龙号深潜马里亚纳海沟,第四次下潜试验中成功突破7000米深度,再创我国载人深潜新纪录。当蛟龙号到达6900米时,母船向阳红九号指挥部里,全体人员都屏住了呼吸,当深度表超越了7000米,到达坐底深度7020米,仪器显示所有人员和设备状态正常时,指挥部的掌声欢呼声直达海底!蛟龙号潜航员叶聪、杨波、刘开周在海底向九天之上的神舟九号祝福:祝愿景海鹏、刘旺、刘洋三位航天员与天宫一号对接顺利!祝愿我国载人航天、载人深潜事业取得辉煌成就!中午,完成受控对接的景海鹏、刘旺、刘洋三位航天员在天宫一号也向五洋之下的蛟龙号三位潜航员表达了祝福和敬意!   从1957年人类第一颗人造卫星飞向太空,人类射向太空的各式航天器已达6000多个 自1959年法国研制的SP-350潜水器下水,人类对于海底世界的探索,已有4个国家达到万米的深度……今天,中国的载人飞船和载人深潜,双双进入了世界前五。就其工作功能而言,中国的蛟龙号深潜器,甚至堪称世界第一。   从1999年11月20日,中国第一艘无人试验飞船“神舟”一号试验飞船在酒泉起飞,21小时后在内蒙古中部回收场成功着陆。到今天“神九”载人与“天宫”对接,中国已经飞升了9艘飞船,其中3次载人航天,只用了不到13年的时间。而载人深潜挑战7000米深海,从可行性研讨,编写完成7000米载人潜水器总体方案,到最后启动实施,仅仅不到2年的时间。   就这样,中国生命的纹理上,一天一海的两条事业线,在2012年的端午节前后,圆融交会了。高天深海,让全世界看到了中国生命的张力,看到了中国生命的形态:就是在这些年,中国生命中需要财富,于是中国就有了全世界最大的经济发展规模 中国生命中需要速度,于是中国就有了全世界一流的高速铁路 中国生命中需要察微,于是就捕捉了中微子的“第三种振荡模式” 中国生命需要创新,于是中国就有了一个崭新的时代纪元……   兼容并包,博采众家之长 千锤百炼,不移鸿鹄之志。笔者在神舟七号飞天时,曾撰文写道,“支撑他们的有些东西是五千年亘古不变的,有些东西是几百年贯穿始终的,有些东西是几十年坚如磐石的!依靠着这些东西,他们曾经面对整个西方世界的封锁和打压,威武不能屈 他们曾面对三年自然灾害的饥饿和灾难,贫贱不能移 他们又面对开放引进带来的繁荣和诱惑,富贵不能淫!”这些东西就是中国生命的特质。三人行必有我师焉,学遍世界依然中国心 他山之石可以攻玉,上天入海还是中国魂。   固然,从人类越来越奇缺的资源角度考虑,太空有微重力资源、超高真空资源、无限的能源和物质资源,还有那广袤无垠的空间资源 海洋蕴藏着大于陆地两倍的各类资源,探明储量在1亿吨以上的油气田70%都在海上,其中一半又都在深海……   然而,中国科学家的追求并非区区功利,笔者在随海洋六号赴大洋科考时,发现科学家们兴趣更多的是对深海资源的保护与探索。神舟九号与天宫一号的手动对接,让我们感到的是一种驾驭的力量与乐趣,而不是一种攫取的功利与自得。如教育家陶行知所言,“捧着一颗心去,不带半根草回。”就此而言, 1969年美国阿波罗11号登月后, 据说宇航员阿姆斯特朗宣布:“月球属于全人类。”是不是有点小家子气了,月球以及宇宙中的一切都不应该属于人类,也不会属于人类。人类不能再把地球上的物欲带到太空和深海!   中国的宇航员和深潜员体现着中国生命的好奇和浪漫,他们只是求知、求真、求解、求爱……所以,他们就把中国生命的伟力和魅力,张扬到了高天深海!
  • 美航天局建议保护人类探月足迹及科学仪器
    新华网洛杉矶5月28日电(记者郭爽)美国航天局日前发布探月指导报告,旨在保护阿波罗飞船登陆点等人类早期探月留下的珍贵足迹,以及此前留在月球表面的科学仪器。   当地媒体28日援引航天局发言人乔舒亚巴克的话说,这份指导报告不具有强制性,但美国航天局欢迎其他国家参与其中。   报告说,“一个失误也许将永久性破坏这些无价之宝”。美国航天局建议,在未来的登月任务中,其他登陆器最好至少与阿波罗飞船登陆点保持2000米距离,与“徘徊者”月球探测器等的着陆点保持500米距离,以防止发生意外事故和破坏此前登陆痕迹。   “谷歌月球X奖”评选委员会日前在其官方网站上表示接受这一建议。正在竞争这一大奖的航天机器人技术公司总裁约翰桑顿说,美国航天局已明确这些遗迹对人类的重要性,有必要确保它们在未来的登月活动中不被破坏。   “谷歌月球X奖”总金额为3000万美元,旨在奖励研发出第一个安全登月机器人的私人机构。全球共有26个私人机构目前正在角逐这一奖项。   1969年7月20日,美国阿波罗11号飞船成功在月球着陆,宇航员阿姆斯特朗在月球表面留下了人类第一个脚印。数十年来,人类已实施了百余次月球探测任务。
  • 华中科技大学加速度计搭载天舟一号进行在轨试验
    p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/0c0e9181-5795-4917-b7c1-da6d8f7cebaf.jpg" title=" 30.jpg" / /p p   4月20日19时41分,搭载天舟一号货运飞船的长征七号遥二运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射,约596秒后,飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。 br/ /p p   作为“太空快递员”天舟一号的首单生意--华中科技大学物理学院引力中心“非牛顿引力实验检验的关键技术验证”,将于两天后到达天宫二号。这可需要“小哥” 在天上完成一系列科学实验!唉!这年头,不会做实验的快递小哥不是好飞船啊! /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/aec09df7-4e5a-4702-8200-6df7ac3ca9dd.jpg" title=" 31.jpg" / /p p    strong 1,快递小哥何许人也? /strong /p p   天舟一号货运飞船作为中国载人空间站工程的重要组成部分, 它“只运货,不送人”,因此被形象地称为“太空快递员”,一亮相便成为了目前中国最受关注的“快递小哥”。 /p p    strong 2,快递小哥送啥货? /strong /p p   快递小哥这次不仅要完成与天宫二号交会对接的任务,还要肩负一项重要的使命,那就是在天上完成一系列科学实验!其中,就包含来自华中科技大学物理学院引力中心的技术试验——“非牛顿引力实验检验的关键技术验证”。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/3fa35155-cdba-47b2-8ff4-b7b1313859ae.jpg" title=" 32.jpg" / /p p style=" text-align: center " 静电悬浮加速度计 /p p   “非牛顿引力实验检验”拟利用微重力环境检验微米作用距离下物体之间的引力是否仍然满足牛顿万有引力定律,这是一个纯基础物理实验,对于统一四种相互作用、探寻新的相互作用等研究具有重要意义,该实验必须首先发展高精度的微弱力测量技术。为此,项目组发展了基于皮米级电容传感和微伏级静电控制技术的加速度计,称之为静电悬浮加速度计,该加速度计是非牛顿引力实验的技术基础。本次空间实验目的就是利用天舟一号货运飞船的空间环境,对高精度静电悬浮加速度计进行在轨检验。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/d3dad26b-abdf-4765-b3d8-90420cceb966.jpg" title=" 33.jpg" / /p p style=" text-align: center " 静电悬浮加速度计装置 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/dbe77882-0087-4148-9faf-82523766890d.jpg" title=" 34.jpg" / /p p    strong 3,“用户体验”如何? /strong /p p   小科:为您接通正在现场的华中大物理学院引力中心白彦峥副教授 /p p   小科:白老师,您可是咱学校离网红“快递小哥“最近的人,快来谈谈您的感受吧! /p p   白彦峥:我也是第一次看现场,感觉很震撼也很激动,有两个感想,第一个就是我们国家的航天技术非常强大,包括这次的运载火箭和天舟一号飞船 第二个就是现场的气氛很热烈,我们学校一行四人现场观摩,不过在发射的时候我自己还是很紧张的,飞船整个升空的过程我也亲眼目睹了(好高大上啊!小科羡慕脸.jpg!),我也期待并坚信后面的实验也会非常顺利。 /p p   我们课题组经过十几年的技术攻关,最终研发出了具有自主知识产权的静电悬浮加速度计,并于2013年首次成功完成了飞行验证,本次天舟一号实验加速度计水平进一步提高,希望通过空间实验进一步积累在轨数据(小目标汇成大成果!小科崇拜脸.jpg!)。 /p p   小科科普:白老师所在的技术攻关组三十多人,经过了十几年的课题攻关,终于让这项技术成功搭载天舟一号进行在轨试验。(为引力中心科研工作者的工匠精神点赞!小科自豪脸.jpg) /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/7797948a-945d-442a-84a5-5adce4c44f6f.jpg" title=" 35.jpg" / /p p br/ /p
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