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发射成功!看神舟十八号载人飞船的技术“绝活”

2024/04/28 16:31

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2023年5月30日,神舟十六号飞船与中国空间站成功实现首次径向对接。神舟十八号飞船再次实施径向对接,标志着我国自主研发的空间交会对接GNC(制导导航与控制)技术进一步成熟。

GNC是神舟飞船的核心分系统,被研制人员称为“神舟舵手”。该系统负责飞船从发射时与火箭分离开始,到与空间站的交会对接,再到飞船从空间站撤离以及返回地球的全过程控制,同时还负责独立飞行过程中的姿态与轨道控制、太阳翼帆板控制等。

因此,尽管径向交会对接难度较大,飞船在“稳如泰山”的GNC系统自主操控下,依然能够圆满完成交会对接全过程。

飞船“心脏”更强大,高效长寿还减重

电源堪称飞船的“心脏”。为飞船在轨飞行提供电能的主电源、关键阶段可确保航天员安全的应急电源、为返回舱提供电能的返回着陆电源、为轨道舱和返回舱提供火工控制能源的火工品电源等,在此次任务中都至关重要。

相较于神舟十六号和神舟十七号飞船,神舟十八号飞船的电池容量更大、系统可靠性更高,能为任务提供更好的支持。

在神舟十八号飞船上,主电源储能电池由镉镍电池更改为锂离子电池。该产品已成功用于空间站、货运飞船等航天器,安全性可靠性得到了广泛验证,其能量更高、循环寿命更长、高倍率充电更佳,还能为整船减重约50公斤。

飞船入轨后,太阳电池翼展开是确保实现能源供给的关键动作。为保证该动作可靠完成,研制团队利用数字化手段,将关键产品重要指标的实测数据方差控制在千分之一以内,再利用地面部组件测试结果,综合计算出太阳电池翼在轨展开所需的时间。多次飞行验证显示,太阳电池翼可实现8秒左右的快速稳定展开并锁定。

“太空天路”再升级,智慧“翻译”显身手

目前,我国空间站各舱(船)均配备了中继终端。它们与中继卫星紧密配合、高效协作搭建“太空天路”,能让飞船与地面的通信畅通无阻,也能确保地面测试人员实时掌握飞船的状态。神舟十八号飞船上采用的中继终端产品,均按目前最新技术要求进行了优化升级。

载人飞行任务中,仪表与照明分系统是与航天员直接实现交互的重要系统,在该系统中,仪表控制器应用软件承担着“秘书”与“翻译”的角色。

当神舟十八号飞船各分系统开始运行时,产生的数据会汇集到数管分系统。这些数据经过仪表控制器应用软件的汇总,再转换为航天员可以直观识别和操作的内容,最后转发到飞船仪表上显示出来。

据设计人员介绍,该软件的图形显示技术,不仅能呈现新颖的仪表控制器显示效果,还能实现仪表中的图形、文字处理,为航天员执行任务提供清晰、直观、舒适的显示界面。