護航神舟十四號的“黑科技”

神舟十四號航天員乘組將開展空間站平臺維護與照料、機械臂操作、出艙活動、艙段轉(zhuǎn)移以及空間科學實驗、技術(shù)試驗等工作。

承載著諸多“首次”榮譽的神舟十四號飛船飛行任務中，有哪些“黑科技”為神舟十四號飛船保駕護航呢？下面，就由小編帶領大家來揭秘。

從中國航天科技集團五院獲悉，神舟十四號載人飛船將創(chuàng)下多個“首次”：這是中國空間站任務轉(zhuǎn)入建造階段后的首次載人任務；飛船與空間站在軌運行期間，將首次迎來其他航天器（問天實驗艙、夢天實驗艙、天舟五號貨運飛船、神舟十五號載人飛船）“訪問”，航天員乘組將親身見證并推動中國空間站建設。隨著神舟十五號飛船對接空間站，我國將首次實現(xiàn)兩艘載人飛船同時在軌；首次實現(xiàn)航天員乘組在軌輪換；首次實現(xiàn)兩個航天員乘組同時在軌駐留，6名中國航天員齊聚太空。

神舟十四號飛船對接的模式與空間站組合體飛行姿態(tài)，會使飛船被其他艙體持續(xù)遮擋，造成飛船長時間處于太陽無法照射的極低溫度環(huán)境下，最低溫度甚至低于-100？℃。而當空間站處于某些構(gòu)型時，飛船的局部區(qū)域又會持續(xù)受到太陽輻照，最高溫度超過100？℃。外部極端的高低溫環(huán)境，給航天員的健康和飛船設備的正常運行帶來了嚴峻考驗。

針對這一控溫難題，航天科技集團五院的工程師們利用宇宙空間以熱輻射為主要熱量傳導方式的特點，突破了飛船外避熱控涂層光熱性能選擇性設計與調(diào)控、熱控材料空間穩(wěn)定性設計與大型復雜結(jié)構(gòu)界面結(jié)合控制等關(guān)鍵技術(shù)，設計并研制了一款神奇的“控溫外衣”——低吸收低發(fā)射型熱控涂層。

低吸收，顧名思義就是涂層自身具有較低的太陽光吸收特性，可有效減弱太陽輻照導致的溫度升高。低發(fā)射，則是指涂層具有較低的紅外發(fā)射率，可有效阻隔飛船內(nèi)部向外部深冷環(huán)境的輻射漏熱，避免艙內(nèi)溫度不斷降低。

同時，工程師們根據(jù)飛船結(jié)構(gòu)、功率及空間熱環(huán)境特性，對吸收及發(fā)射性能進行特定的設計，形成的“控溫外衣”可保障飛船在長期的極端高低溫外部環(huán)境下，依然能夠讓艙內(nèi)處于適宜的溫度范圍，從而呵護航天員冷暖，守護航天員安全。

神舟十四號飛船上時刻產(chǎn)生著海量數(shù)據(jù)，要想將這些復雜的參數(shù)變成航天員可以掌握的直觀數(shù)值，儀表控制器應用軟件就會作為“智能管理員”而發(fā)揮作用。

當飛船各個分系統(tǒng)開始運行時，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會匯集到數(shù)管分系統(tǒng)，然后經(jīng)過“智能管理員”對數(shù)據(jù)進行匯總，并轉(zhuǎn)換為航天員可以直觀識別和操作的內(nèi)容顯示在儀表上。

在神舟十四號飛船上共有50余幅頁面顯示飛船各部分的情況，并根據(jù)載人交會對接任務的需要，顯示世界地圖、航天員身體情況等相關(guān)內(nèi)容，這些都是由作為“智能管理員”的儀表控制器應用軟件來提供的。

儀表控制器應用軟件采用獨特的圖形顯示技術(shù)，通過文字、圖形、動畫的方式，顯示出飛船軌跡、姿態(tài)、飛行狀態(tài)以及各分系統(tǒng)信息。

航天科技集團五院西安分院神舟十四號飛船儀表控制器應用軟件的設計師張赤萍介紹，使用這一獨特的圖形顯示技術(shù)，不僅能得到新穎的儀表控制器顯示效果，還能實現(xiàn)空間智能化儀表中的圖形、文字的處理與顯示，為航天員執(zhí)行任務時提供了清晰、直觀、舒適的顯示界面。

神舟十四號飛船直沖云霄，在如此遠距離的情況下，它是如何完成與地面間的“天地通信”呢？答案是航天科技集團五院西安分院通過中繼終端搭建的太空“天路”。

當神舟十四號飛船進入預定軌道后，飛船中繼終端便開始工作。根據(jù)飛船飛行程序的指令鏈要求，中繼終端中的設備會計算出中繼終端天線的指向數(shù)據(jù)。

之后，中繼終端中的轉(zhuǎn)動設備將中繼天線指向天鏈中繼衛(wèi)星。這樣就完成了對天鏈中繼衛(wèi)星的捕獲跟蹤，建立從飛船到天鏈中繼衛(wèi)星再到地面的通信鏈路，實現(xiàn)神舟十四號飛船與地面通信的暢通，確保了地面的測試人員可以實時地掌握飛船的飛行狀態(tài)。

航天科技集團五院西安分院載人航天任務負責人余曉川介紹，通過中繼終端與天鏈中繼衛(wèi)星建立的天基測控通信系統(tǒng)，可將地面對神舟十四號飛船的測控覆蓋率提高到90%以上。