LED光源点亮“神舟十一号”:飞天之路无暗区
10月17日,神舟十一号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射升空。作为国家部署在最西部的航天科研单位,中国航天科技集团公司五院510所共承担了神舟十一号五个分系统的43台(套)产品的研制任务。另据笔者了解,神舟十一号后,除空间站机械臂相机照明外,包括货运飞船、空间站各舱段在内的我国所有舱内外宇航照明产品均由510所承担研制。
神舟十一号上,510所共交付43台(套)正样产品,产品涉及结构与机构、热控、测控、仪表与照明、环控生保五个分系统。
510所研制的神舟十一号飞船编码指令设备,进一步将近两年来我国电子元器件国产化成果进行应用,代替了原从神舟八号开始使用的进口器件,使设备可靠性进一步提高。
510所宇航机电产品事业部雷志广接受笔者采访时说,神舟十一号上,510所承担了返回舱、轨道舱、交会对接照明系统等所有的舱内外照明设备,凭借雄厚的科研实力,在空间固态照明领域,510所在国内已处于主导地位。
1.点亮“神灯”:飞天之路无暗区
神舟十一号在浩瀚的宇宙遨游过程中,会周期性经过地球阴影区,此时就会经历很长时间的黑暗,影响在轨任务的顺利完成。510所承担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,还为载人飞船与空间实验室在阴影区的交会对接提供了摄像辅助照明。
神舟十一号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(远距离投光照明)均采用了现有民用市场上大量的LED光源,也就是固态照明光源,但由于受限于发光材料的性能,对高温环境和低温环境都比较敏感,为了解决这个应用难题,510所照明研制团队在10多年前就开始了关键技术攻关。
在轨长时间工作温度高,就得想办法给设备降降温;在轨长时间储存温度低,又必须想办法给设备加热。这两种科研难题,最终被科研人员攻开。
载人飞船有了舱内照明设备和交会对接照明设备后,当飞船进入地球阴影区时,航天员在舱内仍然可以正确判读仪表,手动操作各种开关,飞船与空间实验室交会对接也多了一份成功的保障。
2.小小减振器:神舟仪表“救生衣”
神舟系列飞船和天宫二号空间实验室的成功发射,我国已掌握了天地往返、航天员出舱和空间交会对接三大关键航天技术。您可能不知道但却起着重要作用的“小不点”——神舟系列飞船仪表板减振器,完美地扮演了神舟飞船仪表类器件“救生衣”的角色,确保历次飞行任务的圆满成功。
飞船上仪表类器件通过液晶屏和航天员完成人机交互工作,作为高精科技代表的仪表类器件比较脆弱,而发射过程中火箭的瞬时快速加速会引起飞船舱内设备的剧烈振动,如果无法很好地隔离、衰减发射时的冲击振动,很可能导致飞船仪表损坏、飞行任务失败。
510所研制组经过近20年的科技攻关,让一根根比头发丝粗不了多少的金属丝变成一个个扛得起设备、减得下振动的“硬汉”,开发出了适应不同安装要求、防尘、高温、耐腐蚀、精确减振等工作状况的金属橡胶减振器、隔振平台系列化产品,形成了单侧减振器、通用减振器、分体对装式减振器、整体对装式减振器、缓冲垫、管道减振条、组合式减振器等品种,保障了飞船的良好运行。