這些儀器助力神舟十五號(hào)載人飛行

　　這些儀器助力神舟十五號(hào)載人飛行

　　作者：本報(bào)記者 張蕾 張曉華

　　2022年11月30日5時(shí)42分，神舟十五號(hào)載人飛船與空間站組合體成功交會(huì)對(duì)接，中國(guó)空間站由此形成包含天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙和天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船、神舟十四號(hào)載人飛船、神舟十五號(hào)載人飛船的“三艙三船”構(gòu)型。

　　此次載人飛行任務(wù)，不僅讓“神十四”和“神十五”實(shí)現(xiàn)“宇宙級(jí)同框”，也實(shí)現(xiàn)了中國(guó)航天史上首次航天員乘組在軌輪換。出色完成這一歷史使命，離不開飛船上的諸多“神器”，它們不僅對(duì)飛船的成功發(fā)射具有重要作用，也與飛船在軌正常工作及航天員的生命安全息息相關(guān)。

　　艙門快速檢漏儀：檢測(cè)艙門是否密封良好

　　“艙門已關(guān)好，可以脫航天服。”如此簡(jiǎn)潔明了的指令，實(shí)際上是艙門快速檢漏儀對(duì)航天員的溫暖關(guān)懷。它的內(nèi)部核心傳感系統(tǒng)能感受壓力和溫度的變化，在短時(shí)間內(nèi)判斷艙門是否關(guān)閉完好，完成飛船艙門密封狀態(tài)檢測(cè)，并向航天員提供相關(guān)指令。

　　早期的神舟飛船通過檢測(cè)整艙艙壓變化來判斷艙門的密封性，這種方法準(zhǔn)確、可靠，但缺點(diǎn)是耗時(shí)長(zhǎng)。“艙門快速檢漏儀正是在此基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)神舟飛船艙門和對(duì)接面的快速、準(zhǔn)確檢漏，填補(bǔ)了我國(guó)在該領(lǐng)域的空白。”航天科技集團(tuán)五院510所機(jī)電產(chǎn)品事業(yè)部高級(jí)工程師董義鵬說。

　　目前，艙門快速檢漏儀已經(jīng)產(chǎn)品化，形成了包括固定式和便攜式、具有豐富氣路和數(shù)據(jù)接口的型譜化產(chǎn)品，在具有相似環(huán)境的門體或腔體的密封檢測(cè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　照明設(shè)備：點(diǎn)亮神舟星際探索之路

　　在軌飛行時(shí)，神舟十五號(hào)載人飛船會(huì)周期性經(jīng)過地球陰影區(qū)。因此，與空間站組合體“太空牽手”，穩(wěn)定高效的照明非常重要。由航天科技集團(tuán)五院510所研制的載人飛船艙內(nèi)照明設(shè)備(近距離泛光照明)和交會(huì)對(duì)接照明設(shè)備(遠(yuǎn)距離透光照明)，不僅為航天員提供艙內(nèi)工作和生活照明，也為飛船與空間站組合體在陰影區(qū)的交會(huì)對(duì)接提供攝像輔助照明。

　　為滿足復(fù)雜惡劣空間環(huán)境的使用要求，神舟十五號(hào)艙內(nèi)照明設(shè)備和交會(huì)對(duì)接照明設(shè)備均采用先進(jìn)的固態(tài)照明光源。據(jù)該所機(jī)電產(chǎn)品事業(yè)部高級(jí)工程師楊軍介紹，這種光源的優(yōu)點(diǎn)是耐沖擊、抗振動(dòng)、功耗低、穩(wěn)定性高，但受限于發(fā)光材料的性能，固態(tài)照明對(duì)環(huán)境溫度比較敏感。

　　操縱棒：擺脫引力束縛的操控利器

　　在飛船的發(fā)射和返回過程中，航天員的身體被牢牢束縛在座椅上，即使各種設(shè)備近在咫尺，也是“鞭長(zhǎng)莫及”。如何解決這一難題？航天科技集團(tuán)五院510所研制的操縱棒可幫了大忙。

　　“操縱棒的把手是根據(jù)航天員手掌正常抓握狀態(tài)賦型設(shè)計(jì)的，外部輪廓曲面完美貼合航天員掌心，能夠滿足操作過程中的舒適度要求。此外，操縱棒桿體可無極伸縮，航天員可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，在一定范圍內(nèi)任意調(diào)整其長(zhǎng)度。” 航天科技集團(tuán)五院510所機(jī)電產(chǎn)品事業(yè)部高級(jí)工程師段福偉解釋。

　　艙外航天服橡膠件：調(diào)節(jié)艙外航天服氣壓不可或缺

　　對(duì)艙外航天服而言，氣壓調(diào)節(jié)是重中之重，絕不能有一絲漏氣。航天科技集團(tuán)四院42所研制的艙外航天服主氣密層、手套橡膠件、連接處密封件，都是實(shí)現(xiàn)艙外航天服氣壓調(diào)節(jié)不可或缺的組件。

　　該系列橡膠件具有高強(qiáng)度、高抗撕、耐高低溫交變等性能，空間環(huán)境適應(yīng)性良好，同時(shí)亦能滿足空間飛行器衛(wèi)生學(xué)標(biāo)準(zhǔn)要求。據(jù)宇航配套及特種橡膠材料與工藝高級(jí)工程師陳兵勇介紹，主氣密層涉及肩、肘、臀、膝、踝等多個(gè)活動(dòng)關(guān)節(jié)，能夠?yàn)楹教靻T在太空超低溫條件下靈活出艙提供基礎(chǔ)防護(hù)；手套橡膠件作為艙外航天服手套的重要部件，在方便航天員艙外作業(yè)的同時(shí)，也能提供必要的防護(hù)；連接處密封件則可以耐受空間環(huán)境，確保密封嚴(yán)絲合縫，并讓航天服的關(guān)節(jié)處使用起來靈活自如。

　　二氧化碳吸附藥盤：讓航天員在有氧環(huán)境執(zhí)行艙外任務(wù)

　　航天員的活動(dòng)時(shí)刻都在產(chǎn)生二氧化碳。因此，保持航天員生活環(huán)境的有氧狀態(tài)，是保障航天員生命安全和身體健康的重要環(huán)節(jié)。艙外航天服生命保障系統(tǒng)中的二氧化碳吸附藥盤，可在航天員執(zhí)行艙外任務(wù)時(shí)，將二氧化碳濃度控制在允許范圍內(nèi)。

　　二氧化碳吸附藥盤由航天科技集團(tuán)四院42所耗時(shí)5年研制而成，團(tuán)隊(duì)相繼攻克高效無毒配方、高強(qiáng)度成型工藝等關(guān)鍵技術(shù)，具有低流阻、低粉塵、高強(qiáng)度、高吸收率的特點(diǎn)，為航天員順利安全執(zhí)行艙外任務(wù)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。“此外，我們還為空間站的太空廁所研制了大便袋上蓋組件，用于航天員日常排泄物的殺菌處理，讓他們長(zhǎng)期在軌工作、生活的空間家園更加安全、衛(wèi)生、舒適和溫馨。”宇航配套及特種橡膠材料與工藝高級(jí)工程師周渝凇補(bǔ)充道。(光明日?qǐng)?bào))