科技日報記者 付毅飛
5月10日晚,天舟六號貨運飛船搭乘長征七號運載火箭順利升空,踏上空間站的貨物運送旅途。
作為載人航天工程副總指揮單位,中國電科以自主程度更高、性能更穩定的技術手段,護航“太空快遞”安全準時送達。
(資料圖)
編織安全可靠“測控通信網”
為了讓飛行的火箭能夠被實時“看到”,中國電科支撐打造安全可靠的“測控通信網”,像追蹤物流信息一樣對發射進行全程掌控。
其中,安控系統應用于發射任務主動段,能實時動態監控火箭發射過程的數據信息,分析判斷火箭狀態正常與否。一旦出現飛行異常,系統將發送特殊指令,啟動自毀裝置,最大程度避免火箭墜地造成危害。
測控系統應用于火箭發射和飛船飛行的全過程,具備數傳解調、上行話音、遙控、遙測、測速測距等功能,通過接收和發送指令,精確測量火箭和飛行器的速度、距離、飛行姿態和角度,為火箭發射和天舟六號入軌提供精確數據,控制飛行器按照預定軌跡飛行。特別是天鏈二號03星地面終端站作為主力測控站,全面使用“基帶池”技術體制。作為未來技術發展的趨勢,“基帶池”技術體制既能增加模塊冗余量,進一步提高測控通信系統的可靠性,又能使硬件設備通用化,提高資源利用率。
國內首部大口徑雷達遙測一體化系統,從火箭點火開始,就像“鷹眼”一樣精密跟蹤,承擔火箭遙測信號下行接收與解調,為其安全飛行提供重要支撐。
天地通監控中心系統擁有大帶寬通信能力,可實現語音、視頻圖像的雙向傳遞,保障飛行全程“在線”,音畫不斷。
打造貨物飛天的“能源矩陣”
相較于此前天舟飛船,天舟六號的運力從6.9噸躍升到7.4噸,這需要強大的“能源矩陣”保證它時刻電力滿滿。
中國電科為“天舟六號”精心打造了半剛性太陽電池陣,其一天發電量就能滿足普通家庭半個多月的用電量。
巨大的太陽帆板展開后,在飛行過程中要不斷調整方向,時刻對準太陽,才能保證能源充足穩定。中國電科研制的感應式永磁步進電機,應用于太陽帆板驅動機構。這款電機身軀小,但能量很大,在太空中能長期平穩運行,確保太陽帆板在任務執行中保持“對日定向”。
此外,該集團研制的多款高可靠厚膜電源及濾波器,不僅為艙體各功能單元提供穩定供電,還成功應用于飛船姿態軌道控制、星敏傳感器、主控計算機、光纖陀螺、載荷管理等系統中。
鍛造精密高效的“靈敏神經”
空間站在軌長期飛行,燃料不斷消耗,需要貨運飛船來完成“推進劑”在軌補加,該過程被稱為“太空加油”。中國電科研發的“混合式步進電動機-絲杠組件”采用一體化設計,能有效控制浮動斷接器的插合與分離,為推進劑補加管路的連通與斷開提供動力,從而保證“太空加油”任務順利實施。
在天舟六號任務中,中國電科打造了精密高效的“靈敏神經”。該集團為天舟六號配套了十余種百余只傳感器,精密測量各系統內的壓力、溫度、濕度、氣體、位移等信號,對貨運船艙內的環境穩定和在軌運行起到監測作用;研制的驅放、管殼、功放模塊和組件等產品,用于發射星載數據,同時接收地面發射信號,為星地通信搭起“高速路”;研制的高可靠、小型化隔離器,是通信系統的“崗哨”,使飛船即使遠在萬里高空也能與衛星快捷通信。
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