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            以輕盈之“芯”塑造智能飛船載荷

            2024-01-18 11:48:51     來源:光明網-《光明日報》

            光明日報記者 崔興毅 光明日報通訊員 王雪姣

            1月17日,天舟七號貨運飛船在文昌航天發射場成功發射。為在軌的神舟十七號和后續的神舟十八號兩個乘組運送補給物資,天舟七號的裝載空間和裝載重量提升20%以上,此次“重量級運貨之旅”期待值滿滿。

            裝載量的提升,少不了各精密器件加量不“壓秤”的設計巧思。中國電科用自主程度更高、性能更穩定的技術手段,為天舟七號提供輕量化、小型化、高精度的核心器件,確保空間站重要“貨物”安全到達。

            “這單個芯片僅有幾平方毫米,卻能在實現低功耗的同時兼顧高效率的輸出,極小的體積可以產生巨大的能量,為系統載荷的順利運轉提供強大的助推。”專家表示,飛船各分系統的關鍵器件克服了多重技術難點,以輕盈之“芯”塑造更加智能、輕量的飛船載荷。

            小的只有幾毫米,大的也不過幾厘米,看似平常的線纜,卻是連接各個電子設備間通信控制信號的關鍵元器件,承載著電能、信號和數據的傳輸功能。

            “在宇宙空間環境中,線纜必須能夠承受極端的溫度、真空、輻射等多種復雜條件。此外,由于航天任務的特殊性,還必須具備輕質、耐用、抗腐蝕等特點。”專家介紹,為本次任務配備的航天電子安裝線、宇航用百兆網線、螺旋電纜、氣密封連接器、瞬高溫電纜等多款產品,可以滿足太空嚴苛復雜環境下的使用要求。

            作為航天發射的“生命線”,安全可靠的“測控通信網”再次上線,能像追蹤物流信息一樣對發射進行全程掌控。

            “運用的新一代綜合化測控系統可自動化運行,類似飛機的自動駕駛儀,可根據任務占用和設備健康狀況,在全網自行按需分配計算資源,提高資源的利用率。”專家告訴記者,該測控系統可同時運行多種測控、數據傳輸工作模式,并兼容不同信號形式、不同頻點、多個目標,實現對飛船的軌道測量、遙測遙控和數據傳輸。

            “火箭在發射階段具有一定的風險,也直接關系到整個航天發射過程的成敗。”專家介紹,有了地面安全遙控系統和測量雷達系統,就像是為火箭發射拴上“安全鎖”,通過互相配合,實時提供火箭距離、方位、俯仰等精確坐標信息和徑向速度數據,動態監控分析火箭狀態。

            此外,即使已經為全型號的空間站飛行器提供過太陽電池陣產品,科研團隊仍然在與質量提升“默默較勁”——為天舟七號量身打造的國內獨創半剛性太陽電池陣,創新發展了太陽電池陣組裝技術,通過電池模塊化封裝技術,解決了低軌道高電壓太陽電池陣防靜電充放電、抗原子氧等問題,為航天員在軌駐留開展工作提供保障。

            除了精密的技術護航,發射背后,還有一張由無線電波編織成的監測網,時刻對空間電波環境態勢和異常事件進行預報預警。“依托覆蓋全國的電波觀測站網實時觀測的數據,我們就能為任務系統提供高精度電波環境效應數據,保障航天測控、衛星通信和空間目標監視雷達等系統的可靠運行。”專家表示。

            《光明日報》(2024年01月18日 08版)


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