揭秘新一代载人飞船试验船太空试验三大亮点

 
 
揭秘新一代载人飞船试验船太空试验三大亮点  
 

新一代载人飞船试验船返回舱近日在北京举办开舱仪式，75个搭载实验项目单位的988件(份)搭载实验材料全部出舱移交。

在轨飞行2天19小时，新一代载人飞船试验船完成了多项空间科学实验和技术试验。记者采访中国航天科技集团所属中国空间技术研究院专家，揭秘该院此次搭载技术试验的三大亮点。

亮点一：太空3D打印

新一代载人飞船试验船在遨游太空期间，中国空间技术研究院529厂研制的复合材料空间3D打印系统顺利完成了全球首次连续碳纤维增强复合材料的太空3D打印。

5月6日晚，空间增材制造系统按照预定计划开始空间打印试验，系统通过飞船载荷管理单元加电、开机、打印，过程中所有遥测参数正常，飞船舱内图像显示两个样件打印成功，清晰可辨别。

529厂复合材料空间3D打印系统总体副主任工艺师陈怡介绍称，本次复合材料空间3D打印试验实现了三大技术突破：一是首次实现连续碳纤维增强复合材料的太空3D打印；二是系统工作全流程实现了无人照料、全程监控、自主控制；三是微重力环境对复合材料3D打印成型过程验证较为全面。

据介绍，碳纤维一直是航空航天领域应用广泛的轻质高强材料，本次太空3D打印的两个样件均实现了碳纤维的长丝连续，在打印路径、工艺控制、热管理等方面要求较高，结构的性能得到了显著提升，对未来复合材料空间3D打印的应用奠定了重要的技术基础。

亮点二：航天器在轨泄漏碰撞定位试验

新一代载人飞船试验船在轨运行期间，成功开展了中国首次航天器在轨泄漏、碰撞定位试验。5月6日0时0分，航天器在轨泄漏碰撞系统开机试验，开机时长47小时。开舱后，中国空间技术研究院总装与环境工程部的科研人员对15次在轨试验积累的2TB数据进行了分析，结果表明数据完整，泄漏、碰撞事件捕获清晰，定位误差小于±2cm，试验取得圆满成功。

据介绍，宇宙中存在很多高速运动的微小碎片，一旦与航天器发生碰撞，可能会击穿航天器威胁航天员生命安全。总环部航天器在轨泄漏碰撞检测系统技术负责人綦磊介绍，该系统可实时监测航天器在轨泄漏碰撞等结构健康状态，“就像人的皮肤在受到碰撞或损伤后，神经系统会感知并汇报这一信息一样，泄漏碰撞检测系统就像航天器的神经系统，可实时感知航天器结构上的微小变化，并将结果及时反馈，为航天员的生命安全和航天器的稳定运行保驾护航。”

新一代载人飞船试验船碰撞泄漏检测系统由1台主机及8颗高灵敏度声发射传感器组成，可实时监测载人飞船舱壁内的微弱声信号，实现有用信号提取、数据存储等功能。碎片碰撞及舱体气体泄漏会产生声波，系统根据声波到达各传感器的时间差，计算碰撞或泄漏位置；根据声波能量大小判断碰撞及泄漏程度。

綦磊表示，未来，航天器泄漏碰撞检测“家族”将能为航天器提供实时的“健康体检”，助力航天员及时处理突发状况，保证生命安全。

亮点三：时间触发以太网飞行试验

在新一代载人飞船试验船返回舱开舱仪式上，中国空间技术研究院502所研制的时间触发以太网星载原型系统成功从返回舱内取出。

502所先进计算与电子信息技术实验室主任刘波表示：“新飞船搭载的时间触发以太网装置，实际上是想做未来的智能航天器的一个实验”。在航天器内部，该网络的作用类似于人体的血管和神经网络，通过该网络将身体中各个关键“器官”(星载计算机)和“神经元”(传感器)进行互联。