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揭秘新一代载人飞船试验船太空试验三大亮点-成

发布日期:2020-06-07  作者:admin  来源:未知
 

新华社北京6月4日电(记者郭朝凯)新一代载人航天器返回舱近日在北京举行了一次座舱开放仪式。75个开展实验项目的单位携带了988件(份)实验材料,已从机舱移交。

在轨道上飞行了2天19小时后,新一代载人飞船测试船完成了一系列空间科技实验。记者采访了中国航天科技集团公司下属的中国空间技术研究院的专家,揭示了运载技术试验的三大亮点。

  亮点一:太空3D打印

在新一代载人航天器试验船的太空旅行中,中国航天科技研究院529厂研制的复合材料空间3D打印系统成功完成了世界上第一个碳纤维增强复合材料连续空间3D打印。

5月6日晚,航天加油制造系统按照预定计划开始了航天印刷测试。该系统由航天器负载管理单元启动、启动和打印。在此过程中,所有遥测参数均正常。航天器舱内的图像显示,这两个样本被成功打印出来,并且清晰可辨。

529厂复合材料整体3D打印系统副主任、工艺师陈毅表示,复合材料空间3D打印试验取得三大技术突破:一是首次实现连续碳纤维增强复合材料空间3D打印;其次,系统工作的全过程实现了无人值守、全过程监控和独立控制。第三,微重力环境对复合材料三维印刷过程的验证更加全面。

据介绍,碳纤维一直是航空航天领域广泛使用的轻质高强度材料。在该空间3D打印的两个样品实现了碳纤维长丝的连续性,对打印路径、过程控制、热管理等方面提出了更高的要求,结构性能得到显著改善,为复合材料空间3D打印的未来应用奠定了重要的技术基础。

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在新一代载人航天器试验船在轨运行期间,中国成功进行了首次在轨泄漏和碰撞定位试验。该图显示了碰撞泄漏检测系统的主机。中国空间绘图技术研究院

亮点二:航天器在轨泄漏碰撞定位试验

在新一代载人航天器试验船在轨运行期间,中国成功进行了首次在轨泄漏和碰撞定位试验。5月6日零时,航天器在轨泄漏碰撞系统投入运行47小时。舱打开后,中国空间技术研究院大会与环境工程系的研究人员分析了15次在轨测试中积累的2TB数据。结果表明,数据完整,泄漏和碰撞事件捕捉清晰,定位误差小于2 cm,测试完全成功。

据报道,宇宙中有许多小碎片高速运动。一旦它们与宇宙飞船相撞,它们可能会冲破宇宙飞船,威胁宇航员的生命安全。总环部负责人、航天器泄漏碰撞检测系统技术总监齐磊表示,该系统能够实时监测在轨航天器泄漏碰撞的结构健康状况,“就像人体皮肤受到碰撞或损伤后,神经系统会感知并报告这一信息一样,泄漏碰撞检测系统就像航天器的神经系统,能够实时感知航天器结构的微小变化,并及时反馈结果,以保护航天员的生命安全和航天器的稳定运行。”

新一代载人航天器试验船碰撞泄漏检测系统由一台主机和八个高灵敏度声发射传感器组成,能够实时监测载人航天器舱壁的微弱声信号,实现有用信号提取、数据存储等功能。碎片碰撞和舱内气体泄漏会产生声波,系统根据声波到达每个传感器的时间差计算碰撞或泄漏的位置。根据声波能量判断碰撞和泄漏程度。

齐磊说,在未来,航天器泄漏和碰撞检测的“家庭”

502高级计算和电子信息技术实验室主任刘波说:“新航天器搭载的时间触发以太网设备实际上是未来智能航天器将要进行的一项实验。”在飞船内部,网络的功能类似于人类血管和神经网络。通过网络,身体中的每个关键“器官”(机载计算机)和“神经元”(传感器)相互连接。

座舱打开后,研究人员将回收时间触发式以太网机载原型系统的飞行产品,并在实验室进行地面测试,将发射前数据、在轨数据和返回数据与产品状态进行比较,为后续应用和改进提供方向评估。获得的结果将用于指导时间触发原型网络第二阶段系统的开发。

刘波告诉记者,该测试系统使用基于中国自主知识产权的时间触发以太网交换机和网络端节点,为中国掌握大型复杂航天器实时控制网络和空间信息传输的核心技术奠定了基础。

根据技术发展趋势,未来如果将时间触发网络系统节点制成互联网接入、交换和路由芯片并安装在每个卫星设备上,那么卫星中的设备就可以实现网络互联。就像家中的智能家居设备一样,多颗卫星也可以通过星间链路实现互联。当智能连接在航天器内部或之间实现时,人类将迎来信息时代和太空智能时代。(结束)


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