新一代载人飞船上有咱“兰州造”

新一代载人飞船上有咱“兰州造”

　　每日甘肃网5月9日讯（掌上兰州·兰州晨报记者 武永明）记者5月8日从中国航天科技集团有限公司五院510所了解到，由中国空间技术研究院自主研制的新一代载人飞船试验船已于5月6日迈出探索浩瀚宇宙新一步，新飞船上搭载着由510所研制的整舱舱内照明设备、微重力水平开关、国际救援示位标等产品，它们是新飞船任务的“新伙伴”，也是载人航天任务的“老朋友”。

　　点亮神舟飞船“飞天之路”

　　飞船在浩瀚的宇宙遨游过程中，会周期性经过地球阴影区，此时就会经历很长时间的黑暗，影响在轨任务的顺利完成。

　　空间照明设备不仅承担着航天员舱内工作、生活照明等保障工作，还承担着飞船交会对接辅助照明、航天员出舱活动环境照明等重任。

　　空间照明设备不同于我们日常的照明灯，它是集抗空间辐照总剂量、抗空间紫外辐照、抗低轨原子氧腐蚀等技术于一身的特殊照明设备。其中舱内照明设备的低功耗、长寿命，无眩光，暖色调泛光照明等特点，可大幅提升航天员在轨驻留期间的舒适度。

　　在太空，如果直接采用生活中常用的白炽灯、节能灯，估计在飞船上没用几天就“熄火”了。那么，飞船上使用的照明设备是什么样的呢？

　　整舱舱内照明设备

　　首次搭载舱内照明设备的是神舟四号飞船，当时采用的是荧光灯技术，荧光灯照明技术可以满足舱内一般性泛光照明的需求，但存在玻璃封装灯管安全性低，灯管内部真空度在太空中会逐步降低直至灯管失效的弊端。随着固态照明技术的不断发展，从神舟七号开始，研究所采用了LED照明技术，该技术具有固态光源无密闭腔体安全性高，配光自由度高，功耗低，寿命长的优势，标志着舱内照明设备进入了2.0时代。但是510所科研人员并未止步于前期的成功，继续探索舱内光环境舒适感提升相关技术，本次搭载的舱内照明设备可以说是它的“3.0版本”，实现了完全无眩光，情景模式可调等性能指标，宇航员可以自由切换工作模式、就餐模式、睡眠模式，以满足不同状态下的需求，从而让航天员在飞行任务中工作效率进一步提高。

　　助力飞船安全返回

　　新飞船圆满完成在轨飞行任务后，返回器将带着航天员和下行货物从浩瀚的太空中回家。如何能够快速而准确地找到返回器，直接决定着整个任务的成败和航天员的生命安全。目前的解决手段是使返回器具备标位能力，对外发射无线信号来联络搜救人员。

　　510所研制的微波重力水平开关和国际救援示位标就是新飞船实现返回舱标位的关键产品。正常情况下，返回器会落入预先选定的着陆场，然后微波重力水平开关将打开GNSS天线网络和VHF天线网络，对外联系；但是由于返回器在重返地球的过程中经历的环境极其恶劣和复杂，因此容易造成实际落地位置超出预定搜索范围，甚至是落在海上。因为GNSS天线网络和VHF天线网络的覆盖范围有限，这种情况下将无法发挥作用。此时就需要可以在全球范围内提供信标信号的能力，而国际救援示位标就是起到这个作用的。

　　微波重力水平开关

　　新飞船返回舱的通信天线有两路，由于舱体落地后的姿态是不确定的，为保证通信质量，需要自动接通相对于水平面较高的一路天线，同时断开另外一路。在神舟系列早期，天线网络选用的是国外进口的单刀双掷汞开关，因为金属汞固有的流动性，会使这种开关的微波特性不稳定，并且汞一旦溢出，将会污染飞船并危害航天员的健康。

　　而微波重力水平开关采用更为先进可靠的电控技术，通过测量天线敏感轴的重力分量，来表征天线敏感轴与水平面的夹角，实现自动切换通信天线方向，技术指标和安全性可靠性均优于进口的汞开关。

　　由510所自主研制的微波重力水平开关从神舟七号飞船开始，就成功应用到神舟系列飞船和嫦娥探月等各类型号，并将继续在新一代载人飞船上为返回舱的通讯天线指明方向。

　　国际救援示位标

　　在返回器落地后，国际救援示位标会发射无线电信标信号，犹如大海中明亮的灯塔，来指引着方向。这种信标信号符合国际通用标准，能够被岸站遍布世界各地的全球海事卫星搜救系统所识别，从而确保搜救人员能够快速找到返回器。

　　510所之前承担研制的神舟飞船系列国际救援示位标已在神舟一号至神舟十号载人飞船上多次成功应用，而应用于新一代载人飞船的新型国际救援示位标从产品设计到功能性能指标，都实现了重大进步。在产品重量和体积减小约30%的情况下，产品的抗力学冲击能力大幅提升至以前的3倍。