7月24日，我國空間站建造階段首個實驗艙——問天實驗艙在海南文昌航天發(fā)射場由長征五號B遙三運載火箭托舉升空。25日凌晨，問天實驗艙與天和核心艙組合體成功在軌交會對接。
此次飛行任務(wù)中，有哪些航天科技為問天實驗艙的問天之路保駕護航？
問天實驗艙為何能“四季如春”？
航天器在軌時，沒有了大氣層的保護，在太陽照射的情況下，表面溫度可達100攝氏度以上，而沒有陽光時，溫度會降到零下100攝氏度以下。
問天實驗艙作為我國目前最重、尺寸最大的單體飛行器，在極冷極熱的太空環(huán)境中，想要保證艙內(nèi)各種設(shè)備始終處于20多攝氏度的舒適環(huán)境，就要靠航天科技集團五院空間站問天實驗艙熱控團隊研制的“太空空調(diào)”。
“太空空調(diào)”的核心是遍布各個位置的液冷系統(tǒng)，航天科技集團五院問天實驗艙流體回路負責人王德偉介紹，團隊為問天實驗艙研制了三套液冷系統(tǒng)，將各種設(shè)備或試驗載荷產(chǎn)生的熱量收集并輻射到外太空，可支持數(shù)千瓦級以上試驗載荷的散熱，其中一套是專門為艙外試驗載荷進行溫度保障的散熱回路。
同時，航天科技集團五院的研制人員開發(fā)了大尺寸、高效界面導熱材料，兼顧了艙外載荷維修和導熱的雙重目的。
在“太空空調(diào)”的研制中，為滿足部分特殊設(shè)備的溫度控制要求，許多新科技紛紛登場，如艙外設(shè)備上使用的太陽反射率超過90%的“白色外衣”、石墨烯導熱索技術(shù)等。
問天實驗艙怎樣“實時在線”？
航天測控通信是指地面站對航天器進行軌道測量、遙測遙控和數(shù)據(jù)傳輸，是航天器升空后與地面的唯一聯(lián)系，就像放風箏的線。因此，航天測控通信也被大家稱為航天器的“生命線”。
本次問天實驗艙升空，中國電科用十余個陸基測控站、海基測量船和天鏈中繼衛(wèi)星編織了一張全覆蓋的測控通信網(wǎng)絡(luò)。
中國電科首席專家柴霖表示，目前我國已建成第三代“綜合化測控體制”，具備“多重組、深綜合、高可靠”等特點。
第三代“綜合化測控體制”采用了資源重組的設(shè)計理念和技術(shù)，即各部分之間以交叉組合的方式重構(gòu)出多種設(shè)備形態(tài)，系統(tǒng)組成靈活多樣，提高了設(shè)備使用率和任務(wù)可靠度。
柴霖介紹，新一代測控設(shè)備為測運控一體化系統(tǒng)，既有傳統(tǒng)測控功能，又有高速數(shù)據(jù)傳輸功能，兩類數(shù)據(jù)融合傳輸，節(jié)省資源。
綜合化設(shè)備和智能手機一樣，可支持在一套航天測控通信設(shè)備同時安裝多個應(yīng)用程序，不同信號形式、工作模式、技術(shù)體制的功能可以同時或分別使用。
問天實驗艙怎樣保障用水？
一直以來，太空尿液處理與水回收技術(shù)是公認的技術(shù)難題，也是我國空間站建造的核心關(guān)鍵技術(shù)之一。
由航天科工集團二院206所研制的第二套環(huán)控生保尿處理子系統(tǒng)隨問天艙發(fā)射上行后，在與天和核心艙完成對接后投入使用，后續(xù)按照總體規(guī)劃，航天員乘組將對該套尿處理子系統(tǒng)進行狀態(tài)設(shè)置，并進行在軌測試以確認系統(tǒng)的功能狀態(tài)與性能指標是否正常，測試通過后，該套系統(tǒng)將按照總體規(guī)劃定期進行自清洗流程。
按照總體規(guī)劃，在發(fā)射問天實驗艙、夢天實驗艙后，中國空間站將完成在軌建造，隨后空間站將轉(zhuǎn)入長期運營階段。目前，位于天和核心艙的首套尿處理子系統(tǒng)按照工作節(jié)律正常運行，保障航天員正常用水，位于問天實驗艙的第二套尿處理子系統(tǒng)作為備份組件，兩套尿處理子系統(tǒng)將協(xié)同為更多的中國航天員乘組在空間站長期駐留提供清潔的再生水。
首套尿處理子系統(tǒng)于2021年4月29日隨天和核心艙發(fā)射入軌，并成功保障神舟十二號、神舟十三號6名航天員在軌長期駐留。目前，首套尿處理子系統(tǒng)產(chǎn)品運行過程中功能正常，性能穩(wěn)定。(記者宋晨、胡喆、溫競?cè)A)