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揭秘中國首艘貨運飛船天舟一號的三大秘密武器

http://news.sina.com   2017年04月21日 00:26   新華網

  揭秘“太空快遞員”天舟一號的3件“秘密武器”

  “只運貨,不送人”的“太空快遞員”天舟一號成了目前最受關注的“焦點人物”,面對曲折的送貨路線和複雜的使命任務,它絲毫不畏懼,因為航天恆星科技有限公司的科技人員為它精心准備了三件“秘密武器”。

  第一件“秘密武器”:力學環境測量系統確保飛船風雨無阻、安全無損

  浩瀚太空中,太空垃圾是載人航天器的“宿敵”。太空垃圾的飛行速度約為7.8千米/秒,如果撞擊到航天器表面,輕者會留下凹坑,重者會穿透航天器造成部分系統功能失效,甚至會産生災難性的后果——低軌道的航天器都有可能被太空垃圾撞出軌道。此外,太空垃圾也能威脅在艙外活動的航天員。

  
長征7號遙二運載火箭轉場進入發射區

 

  為了避免與太空垃圾迎面相撞,設計師們為天舟一號量身定製了第一件“秘密武器”:力學環境測量系統。

  天舟一號的飛行器結構撞擊智能感知與定位功能,能夠進行全飛行時段的綜合力學環境監測,不只包括傳統的振動、衝擊、噪聲環境,還可以在第一時間感知到太空垃圾撞擊的位置和受損程度,甚至還能檢驗飛船結構設計、貨物裝載合理性,為在軌損傷修復和結構優化設計提供幫助。

  為了運輸過程更安全、更智能,設計師們自主攻克了系統功能拓展支撐、感測器安裝及電纜穿艙等10余項技術難題,極大地降低了成本。所以,“客戶”最關心的“快遞費”並沒有增長。

  第二件“秘密武器”:網絡交換技術使網絡平台高速溝通、線路無阻

  漫漫太空,無心睡眠。這個時候如果能跟小伙伴們來個視頻通話真是最好不過了。

  在此之前,來往於天地之間的“前輩”航天器們,都是依靠傳統的匯流排方式,保持與地面和目標飛行器之間的通訊,雖然基本的通訊功能都可以保證,但漫長的飛行過程中,不但不能和小伙伴們通過高清視頻聊天,就連傳回一封圖文並茂的飛行日誌都會引起網路堵塞,着實讓“前輩”們苦惱不已。

  
“天舟一號”實景圖

 

  作為第一次執行太空快遞任務的“年輕人”,天舟一號才不甘心讓自己的旅途如此平淡無趣呢!在設計師們的幫助下,它首次利用了在地面通信中已經十分成熟的網絡交換技術,在突破了分路匯聚技術、網絡晶片的單粒子防護技術、網絡協議的航天工程化應用等多項技術難點后,成功構建了一個標準化的、高速的、大容量的開放性網絡平台。

  這就是天舟一號的第二件“秘密武器”,它不僅支持船內高清視頻、大批量載荷數據的傳輸,還可以無縫接入天宮二號等空間站網絡,天舟一號因此也成為了推動航天器數據傳輸跨入千兆比特高速時代的“第一人”。

  第三件“秘密武器”:相對測量子系統讓“快遞”與“客戶”千里相會、簽收無誤

  天舟一號的“入職培訓”第一課,就是學習如何快速找準“客戶”位置、在“客戶”要求的時間內將貨物送達。

  在收到第一個太空訂單的同時,天舟一號也收到了它的第三件“秘密武器”:相對測量子系統。相比以往,首次利用北斗導航星座的相對測量子系統的擴展性和通用性更高、定位更連續穩定,不僅確保了與“客戶”天宮二號首次交會對接的自主可控,安全性大大提高,還因為新增的整秒脈衝輸出功能,為全船的相關設備都提供了高精度的時間基準,確保了大家統一步調、齊頭併進,把貨物準時送達!

  
進入發射位

 

  這樣一來,就算第一次執行任務也不會找錯“客戶”、送錯貨。天舟一號對它的任務“首秀”信心滿滿。

  
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