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梦天身后的“四川智造”① | 空间站的“精装大师”和“智能管家”深度揭秘,梦天实验舱有这些不同!

绵阳在线     发布时间:2022-11-02   
  四川在线记者 徐莉莎

  10月31日15时许,海南文昌发射场,我国载人航天空间站工程梦天实验舱随着长征五号B遥四运载火箭成功入轨,中国空间站主体结构收官之战圆满完成,我们的国家太空实验室即将建成,中国人的飞天梦飞得更加高远。

  作为新时代的“大国重器”,梦天实验舱是中国空间站的第2个实验舱段。与前者不同的是,今年7月发射的问天实验舱主要面向空间生命科学研究,而梦天实验舱主要倾向于微重力科学研究,配置了物理、材料科学、燃烧科学等多个实验柜,来满足太空试行科研试验的不同需求,将开启我国空间科学与应用的新时代。

  而承担梦天实验舱中物资管理分系统研发的,就是中国航天科技集团有限公司第七研究院第七设计部(简称“七院七部”)的宇航团队。七院七部宇航团队平均年龄不到33岁,承研了中国空间站15个分系统之一的物资管理分系统,具体负责空间站所有物资的全生命周期管理及舱内在轨驻留辅助支持保障产品研制。

  

 

  七院七部试验队员正在检查记录产品技术状态。

  通俗地说,航天员在空间站吃什么、喝什么、缺什么、找什么,对于负责物资管理分系统研制的他们来说,可谓一清二楚,是名副其实的空间站“智能管家”。全国人民通过舱内摄像机看到的,大部分都是七院七部宇航团队研制的物资管理分系统产品。

  这一次,他们在固有技术的基础上,在梦天实验舱不断创新,把一系列新的物资管理分系统产品送入太空,将助力一大批科学实验在太空顺利进行。

  物资管理更智能!

  二维码、语音、图像识别的……航天员不接触即可快速获取物资的在轨和存储信息

  梦天实验舱成功发射那一刻,当守候在电视机前的人们都激动不已时,位于北京飞控中心的一直关注发射动态的七院七部宇航产品总体研究室副主任徐战却显得十分平静。他的平静来自于前期七院七部在负责梦天实验舱物资管理分系统时所做的扎实工作。

  用他的话说,“每个细节都经过了上千遍的复核确认和实践验证。”

  

 

  七院七部试验队员邬瓦尼正在发射场检查产品最终安装发射状态。

  空间站作为目前中国最复杂的航天器,舱内自身就有数量众多的功能设备;航天员在轨长期驻留,同样需要具备巨量的空间站运营物资。大到仪器设备、小到螺丝螺母,上万件的物资都由七院七部开发的智能化、自动化、数据化的物资管理系统管理。

  物资管理分系统引入时下最流行的二维码、语音、图像识别的多模互补物资信息识别技术,不接触即可快速获取物资的在轨和存储信息。为适应太空特殊环境,七部宇航队伍仅软件就更新过10余个版本,经历过上千次试验,最终达到了理想状态——航天员需要某件物品,通过语音便能获取数量、位置等信息,并且具有三维可视化的在轨物资显示功能。物资信息管理系统能够实时更新物资的数量、状态、位置等信息。

  梦天实验舱更进一步!

  “滑轨”式快速安装、餐桌可变为维修操作台,航天员在轨更便捷

  随着中国空间站建成,中国空间实验将向更高级的阶段迈进,航天员停留在太空中的时间也将变得更长。同为物资管理分系统,梦天却有所不同。

  天和核心舱、问天实验舱有航天员睡觉、休息、上厕所等日常休闲活动的主要区域,分系统产品侧重于航天员在轨休息、睡眠的舒适性。而梦天实验舱主要用于航天员开展各类试验、维修等在轨工作,分系统产品侧重于航天员在轨工作的便捷性。

  为使航天员在梦天实验舱的各类工作和活动更加便捷和高效,在传统螺钉连接的固定式扶手、脚限装置的基础上,梦天物资管理分系统创新性地研制了“滑轨”这种快速安装接口。配上各式各样的可移动式长、短、可伸缩式扶手,再加上移动式脚限装置、空间脚限装置等各类限位装置,这些充满“未来感”的机构产品还可以互相组合使用,成为舱内的“机械臂”,使得航天员在舱内各个位置、各个角落都可以方便地固定自己的身体、调整自己的姿势,克服太空里微重力带来的漂浮现象,便捷地开展各类试验、维修操作。

  另一方面,他们在充分继承天和、问天成熟技术的基础上,改造部分产品,更加适应梦天实验舱的特殊需求。比如将已有的空间站餐桌改头换面,摇身一变为梦天舱内可翻折的大型工作台,成为空间站内最大的维修操作平台。已有的软质收纳袋被升级换代,新研为可快速折叠收纳的存储盒,巧妙地实现了对“寸土寸金”的舱内空间的充分利用。已有的防飘网也变大变强,成为能够解决6名航天员进驻期间物资存储问题的有效解决方案。

  “我们要做的不是为了保成功就一成不变地继承,而是百尺竿头更进一步,不仅要成功,还要创新,要追求完美,让航天员工作和生活更便捷。”梦天物资管理分系统副主任设计师邬瓦尼说道。

  为保障梦天实验舱的发射任务,从今年8月份开始,七部宇航团队已经在海南和北京两地驻守了80余天。团队每日梳理当前任务情况,并以日报形式对计划完成情况进行跟踪落实,做到心中有数、工作有方,坚决杜绝因任何原因造成型号节点的延误。同时,积极与成都驻地、外协方沟通协调,及时准确掌握技术装填,抓好每个细节的完善改进,确保分系统产品舱内试装试用、设备物资信息入库、优化细化物资上行方案等,为圆满完成梦天实验舱任务作出了有力贡献。

  “随着梦天实验舱带着梦想飞向浩瀚星空,人们总是把目光聚焦在发射的那一刻,因为那是最紧张、最富冲击力也最具喜悦感的时刻。但其实飞行器上天后,航天探索对人类的重要价值才刚刚开始。随着中国空间站的建成,将有一大批前沿科学实验陆续在太空开展,这些科研项目成功,未来都可能会应用于人们的生活,造福人类,而我们对技术的追逐从未停歇,随着中国空间站的建成,我们将持续为空间站更高阶段的迈进提供有力支撑。”七院七部宇航产品总体研究室主任蒋琳说。

  受访者供图

  编辑:谭鹏 校对:郭成 审核:刘益