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【2线2网科普服务】“神十七”启新程,有哪些“装备升级”?

发布日期:2023-10-30 11:11

2023年10月26日11时14分,在我国首次载人飞行任务成功20周年之际,由航天科技集团五院抓总研制的神舟十七号载人飞船,在长征二号F遥十七运载火箭的托举下,从酒泉卫星发射中心点火升空,搭载着汤洪波、唐胜杰、江新林3名航天员奔向太空。约10分钟后,神舟十七号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功。

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图源:新华社

苍茫戈壁上,又稳又准的“神箭”不负众望,一次又一次精准地将飞船送入预定轨道,发射任务全部取得成功。

火箭可靠性安全性再度提升

作为中国航天史上技术最复杂的“航天员专列”,“神箭”“长二F”肩负着保障航天员安全进入太空的特殊使命和责任,持续提升可靠性、安全性、适应性是研制团队始终不变的首要目标。

航天科技集团一院总体设计部总体设计室主任魏威介绍,相比“长二F”遥十六火箭,遥十七火箭共有25项技术状态变化,涉及设计改进、流程优化以及预案细化等方面:元器件国产化替代、软件配置项调整等优化改进,进一步提高了火箭的可靠性与安全性;发射场操作流程的优化,进一步提高了发射场工作效率;发射场预案的进一步细化完善,也有助于出现异常问题时能够快速及时处理。

目前“长二F”的可靠性评估值已提升至0.9896,安全性评估值达0.99996

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“长二F”奔向苍穹 图源:央视新闻

作为“航天员专列”,“长二F”从空间站建造任务开始,就进入了常态化快节奏发射。目前,“长二F”火箭“发一备一”发射场流程已从空间站建造初期的49天压缩到35天,如今正瞄准30天目标继续优化改进,以更好地满足空间站应用与发展阶段需求。

镉镍电池开启谢幕之旅

值得一提的是,这是神舟飞船使用的最后一批大容量镉镍电池

一直以来,镉镍蓄电池因其高安全、高可靠特质和耐过充、耐过放性能,非常适合在神舟飞船这种高安全要求的环境中使用。自1999年神舟一号发射以来,镉镍蓄电池已成功为神舟飞船“服务”16次。

如今,神舟载人飞船停靠在空间站前向或径向接口,会遇到严重的遮挡,在接受空间站并网供电时,镉镍蓄电池会面临“充放电不规律”或“不充不放长期搁置”等复杂情况。而镉镍蓄电池固有的“记忆效应”,也会影响其发挥最大能动性。

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神舟飞船示意图 图源:中国载人航天工程办公室

对此,中国航天科技集团八院研制团队开展了一系列的减记忆效应措施研究,采取了一系列在轨控制措施,在神舟十二号到神舟十五号的在轨与返回任务中,镉镍蓄电池“表现出色”,目前在轨的神舟十六号镉镍蓄电池也“发挥稳定”。

但随着长寿命大容量锂离子电池的安全性得到广泛验证,载人飞船采用该电池的日程越来越近。在中国空间站进入常态化运营后,神舟飞船后续将应用能量更高的锂离子蓄电池,进一步满足型号任务需求

升级版通信“天路”上线了

神舟十七号载人飞船计划停靠飞行时间6个月。在轨期间将继续实施航天员出舱活动和货物气闸舱出舱任务,开展空间科学实验和技术试验,开展平台管理工作、航天员保障相关工作以及科普教育等重要活动。

如何保障通信畅通?航天科技集团五院西安分院研制的中继终端以及为中继卫星研制的有效载荷搭建“太空天路”,能够实现飞船与地面通信的畅通无阻,确保地面测试人员实时掌握飞船的飞行状态。

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中国空间站三舱三船组合体示意图 图源:中国载人航天工程办公室

据了解,本次发射的神舟十七号载人飞船采用了具备三大优势的升级版中继终端。

集成程度更高。此前的中继终端产品重量较重,研制团队借助最新工艺技术,对产品进行高度小型化、集成化设计之后,在原有功能和性能不变的基础上,升级版产品成功减重9公斤。

处理能力更强。以前处理一项工作需要依靠产品中的几个芯片共同完成。在对产品的数字处理功能进行大量优化升级后,现在仅需一个芯片便可轻松应对多项工作。

国产化率更高。研制团队大幅提升了国产化元器件的使用,这使得中继终端元器件国产化取得显著进步。(记者史诗 付毅飞)

来源:中国科普网