原標題:這面國旗在太空奪目耀眼!體味“天和”這些匠心設計

2021年4月29日,空間站天和核心艙發射圓滿成功,中國空間站距離我們又近了一步。作爲空間站的核心艙段,核心艙是空間站的主要控制節點,是未來空間站的指揮控制中心。它的成功研製,凝結着無數航天人的智慧和心血。作爲抓總研製單位,爲了打造一個完美的核心艙,航天科技集團五院攻克了衆多關鍵技術,以工匠精神爲每個細節都注入了航天科技之美。

國旗和標識之美

天和核心艙外表面有着大小不一的國旗、載人航天工程等標識,一眼望去,國旗與載人航天工程標識顏色鮮豔,色彩分明,在太空中尤其顯得奪目耀眼。

空間站運行在低地球軌道(以下簡稱LEO),低地球軌道是目前我國載人航天器運行的主要軌道,與其他的軌道相比有着新的特點,LEO環境極爲複雜,高真空、高低溫、紫外線輻射照射、高能粒子輻射照射等並存,且該環境處於不斷動態變化中。由於在LEO上運行的航天器使用壽命長,結構複雜,在長壽命服役運行期間,傳統的標識塗層無法耐受住空間站所處的極端環境,長期很容易就導致標識褪色脫落。

爲了讓國旗在太空中更加美麗醒目,該院的研製人員通過純無機材料體系設計,突破了多項關鍵技術,自主研製了超強耐空間輻射性能的無機塗層,該塗層能夠滿足空間站長壽命服役需求,確保國旗與載人航天工程標識在全壽命週期中顏色持久、圖案完整。

艙門保護罩之安心

空間站天和核心艙有多個大小不一、形狀不一的艙門,當航天員在空間站艙間穿行或出艙時,艙門沿着艙門門軸旋轉處於側開狀態,通過艙門過程中,存在着對艙門門體密封圈剮蹭的風險,一旦密封圈受損,艙門密閉失效,就可能影響航天員的生存環境。爲保護艙門門體密封圈不受刮蹭,航天科技集團五院專門研製了艙門保護罩進行保護。

艙門保護罩功能雖然單一,但針對空間站的使用高要求,艙門保護罩具有操作簡便、產品壽命長、使用次數多的特點,因此在研製上也重點解決了材料和操作兩方面的難題。一是選用了航天特種織物材料,爲充分保證航天員身體健康、空間站安全和產品可靠,針對使用環境和產品壽命的要求,相關材料先後經過了10餘項試驗的考覈,所用材料均可滿足艙內和艙外兩種環境使用。

同時,根據艙內和艙外兩種不同的操作環境,空間站核心艙分別研製了兩種狀態的艙門保護罩,包括艙內用艙門保護罩和艙外用可展收艙門保護罩,爲了便於航天員操作,艙內用艙門保護罩爲罩蓋式結構,就像落地電風扇防塵罩,使用時只需要航天員將艙門保護罩口部撐開套在艙門上即可;艙外用艙門保護罩爲捲簾式結構,使用時由航天員只需要“抓”“套”“拉”幾個簡單的操作步驟即可完成。

信息下傳速率遠超5G

爲了確保天和核心艙與地面通信的實時暢通,天和核心艙安裝了航天科技集團五院研製的第三代中繼終端產品。中繼終端能通過中繼衛星建立空間站與地面的通信鏈路,承擔着航天員與地面語音、視頻、電子郵件,科學實驗數據下傳以及整艙遙測傳輸的功能。核心艙發往地面的信息速率相當於地面5G通信速率的幾十倍,保障地面與空間站的聯絡暢通無阻。可以說,有了中繼終端這個“太空伴侶”的陪伴,未來航天員在遙遠的太空將不再寂寞。

爲了保證在軌15年的使用壽命,除可靠性要求高,還需要具備在軌可維修性。因此,空間站中繼終端採用了集成化、模塊化的設計思路,在保證傳輸信號質量的同時,方便航天員維修更換。在本次任務中,大幅減少了中繼終端設備體積和重量,簡化系統組成,並且首次設計了中繼終端在軌自主運行功能,大大降低了空間站長期運營期間地面管控壓力。

在天和核心艙身上還有着數不清的匠心設計。未來的很長很長的時間,它都會在太空陪伴大家,讓我們在未來的日子裏慢慢發現中國空間站的匠心之美。

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