科技日報記者?李麗云

記者11月1日從哈爾濱工業(yè)大學獲悉，此次夢天實驗艙“飛天”成功，哈工大有多項技術助力。

聯(lián)合研制的小機械臂將有新“腳印”

(資料圖片僅供參考)

哈工大機電學院劉宏院士、謝宗武教授團隊和中科院長光所聯(lián)合研制的小機械臂目標適配器隨夢天實驗艙將對接中國空間站，用于實現(xiàn)小機械臂在夢天實驗艙上的自由爬行和載荷操作。

目標適配器是集機械、電氣與靶標于一體的專用對接裝置，分布在夢天實驗艙艙外不同位置。作為小機械臂的“腳印”，目標適配器不僅可實現(xiàn)小機械臂與夢天實驗艙的互聯(lián)互通，還可擴展小機械臂在夢天實驗艙外的工作范圍。通過固連不同位置的“腳印”，小機械臂能夠?qū)崿F(xiàn)覆蓋整個夢天實驗艙的操作維護，滿足小機械臂執(zhí)行艙外狀態(tài)巡檢、科學實驗載荷操作等工作任務需求，持續(xù)助力我國空間站建設。

據(jù)悉，2022年7月24日進入太空的問天實驗艙艙外同樣安裝了多個目標適配器，小機械臂已經(jīng)完成了問天實驗艙艙外目標適配器間爬行，所有目標適配器工作正常。

問天實驗艙上的小機械臂與目標適配器

第二代主動型標志器成功應用于夢天實驗艙

由哈工大電信學院圖象信息技術與工程研究所朱兵副研究員、李金宗教授、李冬冬工程師等研制的用于視覺導航的標志燈安裝在夢天實驗艙上。

該載荷是在2011年神舟八號和天宮一號交會對接任務中，“CCD光學成像敏感器”系統(tǒng)應用的關鍵設備標志燈的改進產(chǎn)品，屬于主動型標志器。因安裝靶面尺寸受限，該標志燈與上一代產(chǎn)品相比，重量僅為原來的1/6，功耗是原來的1/3，滿足輕質(zhì)低耗、產(chǎn)品小型化的設計要求。與此同時，標志燈的勻光性也在原有基礎上有大幅提升，能夠?qū)崿F(xiàn)在軌高精度的位置表征，將在后續(xù)太空探索和應用中發(fā)揮作用。

標志燈遠場燈成像測試

轉階段沖擊實驗

模擬測試系統(tǒng)將助力夢天實驗艙轉位

空間轉位機構是繼問天實驗艙成功轉位后，實現(xiàn)夢天實驗艙在軌轉位的重要部分，是保證空間站三艙形成“T”字構型組合體的關鍵核心裝備。

哈工大機電學院張廣玉教授、李隆球教授團隊針對空間站轉位機構負載質(zhì)量大、慣量大、地面模擬摩擦高等難題，研制了可變組合式超大慣量、低摩擦變溫場轉位機構性能地面模擬測試系統(tǒng)，保障了轉位機構在空間站工作的可靠性與穩(wěn)定性，將助力夢天實驗艙轉位。

空間碎片撞擊在軌感知技術在夢天實驗艙上應用

為了應對空間碎片威脅，哈工大航天學院龐寶君教授團隊與北京空間飛行器總體設計部，聯(lián)合開發(fā)了專門針對夢天實驗艙結構特點的空間碎片撞擊感知技術，并將其應用于夢天實驗艙結構健康監(jiān)測子系統(tǒng)的空間碎片撞擊監(jiān)測模塊。該技術能夠?qū)臻g碎片撞擊事件進行實時感知、判別并定位，為航天員和地面控制人員及時采取應對措施提供依據(jù)，保護空間站和航天員安全。

龐寶君教授帶領的空間碎片高速撞擊研究中心，精準預測我國載人航天發(fā)展過程中大尺寸、長壽命、高可靠載人空間站對于實時感知空間碎片撞擊的需求，提前謀劃，早在2004年就在國內(nèi)率先提出并開展基于聲發(fā)射的空間碎片撞擊在軌感知技術研究。龐寶君教授團隊圍繞超高速撞擊判別、定位及結構損傷識別，在基礎科學問題提出、理論分析模型建立、技術方法開發(fā)等方面，取得了一系列原創(chuàng)性成果。通過技術集成，團隊研制了空間碎片撞擊在軌感知系統(tǒng)原理樣機，為工程應用奠定了技術基礎。

據(jù)了解，龐寶君教授團隊與北京空間飛行器總體設計部已在天和核心艙和問天實驗艙上成功應用了同類技術。

金屬橡膠阻尼環(huán)技術助力夢天實驗艙發(fā)射成功

哈工大機電學院姜洪源教授團隊研制的金屬橡膠阻尼環(huán)繼助力天和核心艙和問天實驗艙發(fā)射后，再次成功應用于長征五號B遙四運載火箭發(fā)射任務，助力夢天實驗艙發(fā)射圓滿成功。

金屬橡膠阻尼環(huán)以金屬絲為原材料，不僅具有耐高低溫、大溫差及大過載的優(yōu)良性能，而且具有橡膠一樣的彈性。該研究團隊結合航空航天不同的背景需求，從理論分析、研發(fā)設計、工藝制備、實驗驗證及質(zhì)量保證等全方位進行了系統(tǒng)深入研究。

構件殘余應力控制技術助力空間站建設

殘余應力是形位失控的主要原因，是阻礙大型構件研制的關鍵因素。哈工大材料學院輕合金與納米功能突破了殘余應力全過程仿真關鍵難題，打造了仿真分析平臺，實現(xiàn)了大型構件形性/殘余應力仿真預測與全過程控制。材料課題組長期開展殘余應力控制技術研究，組建了大型構件仿真預測與全過程控制技術團隊，研究成果應用于空間站、嫦娥五號探月著陸器等航天裝備核心構件。

此外，哈工大航天學院馬廣程團隊參與研制的空間站GNC地面驗證系統(tǒng)，實現(xiàn)了空間站組合體制和轉位控制的方案驗證，為空間站在軌成功應用奠定了基礎。

（哈工大供圖）

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