航天員在太空失重環境下，人體質量有什么變化?如何保證艙中航天員具有合適的工作環境?天和號核心艙發射成功，質量測量儀、氣體流量調節閥和特種管路等“黑科技”產品，再次接受太空“大考”。
新一代質量測量儀由中國航天科工集團有限公司(簡稱“航天科工”)所屬航天三江相關團隊研發制造。早在2007年，該團隊便開始著手研制測定航天員質量的設備。當時，國際上航天員質量測量有彈簧振子技術和線性加速度技術，項目組決定采用后者，并創造性地采用氣浮方式模擬微重力環境。2010年5月，由清華大學進行概念設計，航天三江相關團隊進行工業化設計，成功完成首套質測儀生產。
隨后，2011年9月，這套質測儀首次搭載天宮一號目標飛行器飛天。2012年，神舟九號飛船上，三名航天員使用這套質測儀順利進行了人體、食品包、尿袋和冷凝水箱等各種測試，測量精度很高。2013年6月，神舟十號飛船上，女航天員王亞平在太空課堂上對質測儀的工作原理和工作流程向世人進行了講解、展示。中國成為繼美國和俄羅斯之后第三個能在太空中測體重的國家。
創新永無止境，從2015年起這個團隊從軟硬件兩方面對質測儀進行改進，開啟了第二代質測儀的研制之路。2018年8月，第二代質測儀初樣鑒定件交付，2019年7月正樣產品完工。
第二代質測儀從測試穩定性、浪涌電流抑制、軟件算法優化、工效學設計等方面入手，提高了剛度和強度。同時，優化電纜布局、改進電路和電磁兼容設計、做好靜電防護、加強多余物和微生物控制、進行元器件降額，使質測儀精度顯著提高，測量結果的一致性也較上一代質測儀提高3～4倍，并通過嵌入式軟件增加通信功能和在線參數裝訂功能。
硬件上，在設備上增加液晶顯示屏數據傳輸接口及數據存儲模塊，提高設備人機交換性，產品達到了國際先進水平，并獲得4項專利。此外，由中國航天員科研訓練中心牽頭，該項目團隊參與編寫的《微重力環境下人體質量測量儀校準規范》已由國家市場監督管理總局立項，該規范為我國第一個航天測試儀器規范，目前正在開展意見征集，后續將作為新的國家標準存檔、運行。
氣體流量調節閥也是天和艙上的關鍵設備之一——通過控制閥門開口量，來調節冷凝熱交換氣體流量的比例，從而改變空氣的換熱量和除濕量，由此對艙內的溫度、濕度進行控制，保證艙中航天員具有合適的工作環境。
這款產品由航天三江另一團隊研制。1993年起，該團隊就陸續為載人航天工程提供配套產品。在我國歷次飛行任務中，共承擔了載人航天工程環控生保分系統、醫監醫保設備分系統等十余種產品的研制配套，多種地面測試設備參與試驗任務，均得到實際飛行應用和考核驗證。
此外，由河南航天695廠為核心艙研制配套的長壽命泵、多種閥門和特種管路分別應用于應用流體回路系統、環控生保系統和供氣系統，肩負著保障在外太空復雜條件下實現艙內溫度恒溫、艙體液態介質的傳輸和水資源系統的循環與供給、艙門檢漏供氣等重要任務，為在軌期間航天員安全執行空間試驗任務提供堅實保障。
這只是天和核心艙上的幾項“黑科技”，天和核心艙上還有更多有趣的科技。應該說，載人航天的實施是對制造業的一次大考。我們也期待著，它能進一步帶動中國制造業的提升，讓我們更快地躋身世界制造業強國。(詹媛)
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