柔性船衣、艙門保護(hù)罩……揭秘天舟六號(hào)上的那些“黑科技”

5月10日晚間，我國(guó)在文昌航天發(fā)射場(chǎng)用長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭成功發(fā)射天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船。11日，天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船成功對(duì)接于空間站天和核心艙后向端口。本次任務(wù)中，有哪些科技產(chǎn)品為天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船保駕護(hù)航?

高科技船衣：柔性“盔甲” 貼身有型

天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船完成總裝和綜合測(cè)試之后，需要轉(zhuǎn)運(yùn)并進(jìn)行下一步工作。在此期間，必須適應(yīng)海南高溫、高濕、高鹽霧的特殊環(huán)境。

為此，航天科技集團(tuán)五院為其量身打造了一套新型柔性船衣，這套船衣的主體結(jié)構(gòu)由里層、中芯和外層組成，不僅可以阻隔高溫濕度、高鹽霧環(huán)境對(duì)飛船的影響，還是防雨、防塵、防雷電、防污染的“盔甲”。

研制人員首次采用剛?cè)峤Y(jié)合式設(shè)計(jì)理念，專門設(shè)計(jì)了前錐段船衣支撐裝置，有效避免船衣磕碰劃傷敏感設(shè)備和電纜，并針對(duì)后錐段大量的載荷設(shè)備凸出物設(shè)計(jì)了不同大小的“帽子”，加強(qiáng)對(duì)個(gè)別載荷的保護(hù)，讓柔性船衣穿起來(lái)既“貼身”又“有型”。

5月10日21時(shí)22分，搭載天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船的長(zhǎng)征七號(hào)遙七運(yùn)載火箭，在我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火發(fā)射，約10分鐘后，船箭成功分離并進(jìn)入預(yù)定軌道，之后，飛船太陽(yáng)能帆板順利展開(kāi)工作，發(fā)射取得圓滿成功。新華社記者 金立旺 攝

艙門保護(hù)罩：一“罩”呵護(hù) 安全出入

當(dāng)天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船與空間站完成“太空牽手”后，航天員將通過(guò)艙門進(jìn)入貨運(yùn)飛船，拆解來(lái)自地球的“大禮包”。

為確保航天員進(jìn)出艙以及在軌工作和生活的安全與便利，航天科技集團(tuán)五院508所研制人員分別設(shè)計(jì)了艙內(nèi)用、艙外用兩種規(guī)格的艙門保護(hù)罩。航天員在艙內(nèi)工作和生活時(shí)，只需將“骨架式”艙門保護(hù)罩口部撐開(kāi)，就像給電視機(jī)、空調(diào)套上防塵罩一樣套在艙門上，便可保護(hù)整個(gè)艙門安全。

航天員出艙時(shí)，在厚重的艙外服和艙外手套的限制下，操作靈活性、抓握能力降低。艙外用保護(hù)罩被設(shè)計(jì)成“卷簾式”結(jié)構(gòu)，只需將其左右兩側(cè)的把手固定在艙門相應(yīng)位置，一“抓”、一“套”、一“拉”幾個(gè)簡(jiǎn)單的操作即可完成安裝，守護(hù)航天員安全出入。

5月11日在北京航天飛行控制中心拍攝的天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船向空間站組合體靠攏的畫面。新華社記者 郭中正 攝

太陽(yáng)電池陣：“巨能翅膀” 動(dòng)力滿滿

相較于此前批次貨運(yùn)飛船的載貨量，天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船再次擴(kuò)容，整船物資裝載能力提高至7.4噸。這需要一張?zhí)?yáng)能“巨能翅膀”，保證它時(shí)刻電力滿滿。

中國(guó)電科為天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船打造的半剛性太陽(yáng)電池陣“翅膀”，一天發(fā)電量就能滿足普通家庭半個(gè)多月的用電量，確保天舟六號(hào)“帶貨”和航天員在軌駐留開(kāi)展工作需要的電能供應(yīng)。

“巨能翅膀”展開(kāi)后，在飛行過(guò)程中可通過(guò)太陽(yáng)帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不斷調(diào)整方向，使太陽(yáng)能電池對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，獲取源源不斷的太陽(yáng)能。

精密元器件：“百般武藝” 保駕護(hù)航

空間站在軌長(zhǎng)期飛行，燃料不斷消耗，需要貨運(yùn)飛船來(lái)完成“推進(jìn)劑”在軌補(bǔ)加，被稱為“太空加油”。

中國(guó)電科研發(fā)的“混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)—絲杠組件”，就像“加油槍”的“助動(dòng)器”一樣，為推進(jìn)劑補(bǔ)加管路的連通與斷開(kāi)提供動(dòng)力，從而保證“太空加油”任務(wù)順利實(shí)施。

研制人員還為天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船配套了10余種100余只傳感器，精密測(cè)量各系統(tǒng)內(nèi)的壓力、溫度、濕度、氣體、位移等信號(hào)，對(duì)貨運(yùn)船艙內(nèi)的環(huán)境穩(wěn)定和在軌運(yùn)行起到監(jiān)測(cè)作用，既可以為星地通信搭起“高速路”，又能使飛船在太空與衛(wèi)星快捷通信。

為了保障天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船電源設(shè)備穩(wěn)定可靠運(yùn)行，航天科工二院23所微電公司研制了配套的磁性元件，其重量輕、體積小，最小的約和5角硬幣一樣大，是電源電路中的核心器件，能夠抑制因環(huán)境變化引起的電流突變，提高設(shè)備抗電磁干擾的能力。

5月11日在北京航天飛行控制中心拍攝的天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船與空間站組合體完成交會(huì)對(duì)接的模擬圖像。新華社記者 郭中正 攝

復(fù)接存儲(chǔ)器：統(tǒng)一調(diào)度 “數(shù)據(jù)管家”

在茫茫太空，如何準(zhǔn)確掌握天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船的飛行狀態(tài)?是停靠、對(duì)接還是脫離?復(fù)接存儲(chǔ)器是地面判定天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船健康狀況和配送狀態(tài)的關(guān)鍵，承擔(dān)著飛船“數(shù)據(jù)管家”的關(guān)鍵角色。

航天科技集團(tuán)九院為天舟系列貨運(yùn)飛船研制的復(fù)接存儲(chǔ)器，將復(fù)接器和存儲(chǔ)器兩臺(tái)設(shè)備的功能集成在一臺(tái)設(shè)備中，可謂是“小塊頭、大能量”。

飛船上各類設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)匯聚到復(fù)接存儲(chǔ)器后，由它進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理，不僅保證了天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船數(shù)據(jù)量大幅提升，還能讓地面測(cè)控系統(tǒng)快速、準(zhǔn)確、完整地獲取飛船的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)采取控制措施，確保飛行任務(wù)順利完成。(記者宋晨、陳凱姿、溫競(jìng)?cè)A)