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中国电科助力空间站天和核心舱发射任务圆满成功
来源:新闻中心
发布时间:2021年04月29日 编辑:王雪姣

  4月29日11时23分,中国空间站天和核心舱发射升空,准确进入预定轨道,任务取得圆满成功。

  

  作为我国载人航天工程副总指挥单位,在本次天和核心舱发射任务中,中国电科承担了通信系统、测控系统、能源系统和核心基础元器件等相关研制和保障工作,高质量完成各项任务,助力发射任务圆满成功。期间,突破关键核心技术,打造了第三代柔性太阳电池阵、新一代载人航天测控通信系统等关键系统设备。

  中国电科董事长、党组书记陈肇雄在文昌发射场看望集团公司在现场任务保障人员,对大家前期工作成绩和辛勤付出表示肯定和慰问,对后续工作提出要求。指出,天和核心舱成功发射是空间站任务标志性、里程碑式节点,意义重大。集团公司各单位和全体参研人员要深入贯彻落实习近平总书记贺信精神,坚持自立自强、创新超越,确保后续任务圆满成功,为载人航天事业作出应有贡献。

  

  首次应用

  第三代柔性太阳电池阵打造巨能“翅膀”

  太阳电池阵是航天器在轨的唯一能量来源,也是决定任务成败和在轨工作寿命的核心要素。

  

  本次发射的天和核心舱,中国电科自主研制了第三代太阳电池阵技术—柔性三结砷化镓太阳电池阵,这也是该技术在我国航天工程领域的首次应用。

  该型太阳电池阵具有三大优势:一是轻型超薄可展收。单板厚度不足1mm,单位面积重量仅为传统太阳电池阵的50%,相较于传统太阳电池阵,柔性太阳电池阵的发电能力提高了1倍,而收拢体积则减少了20%,有效节省了空间站各舱段的宝贵空间,提升了其安装载荷能力。

  二是能量“爆表”寿命长。此次选用的柔性太阳电池阵光电转换效率已达世界先进水平。相比之前载人航天任务最长2年的设计寿命来说,本次空间站任务的在轨运行时间为15年,意味着柔性太阳电池阵将克服太空中的苛刻条件,让核心舱的在轨运行寿命大大延长。

  三是技术指标自主可控。为满足发射需求,中国电科突破了数十项关键技术,目前,柔性太阳电池阵技术已实现自主可控,光电转换效率、太阳电池阵输出功率、设计寿命等各项性能指标,达到国际先进水平。

  首次亮相

  新一代载人航天测控通信系统全力护航

  作为我国测控通信系统主体研制单位,在“天和”核心舱发射任务中,中国电科在陆上测控站、海上测量船、中继卫星系统中,从不同维度编织了一条覆盖海、陆、空的通信测控网,实现100%的测控通信覆盖率,并首次应用了第三代“综合化测控体系”,具备多重组、深综合、全国产、高可靠4大特点。

  

  “多重组”是指设备各个环节都可以交叉组合。新一代载人航天测控通信系统由天线、信道和基带组成,采用了资源重组的先进设计理念和技术,大大提高设备使用率和任务可靠度。

  “深综合”是指新一代载人航天测控通信设备既有传统测控功能,又有高速数据传输功能,可实现两类数据融合传输,大量节省资源。更重要的是,该设备如智能手机一样,可支持在一套航天测控通信设备中同时安装多个APP(应用程序),使得不同信号形式、工作模式、技术体制的功能,可以同时或分时使用。

  同时,在新一代载人航天测控通信系统中,从软件到硬件,从基础元器件到整机、系统,已实现100%国产化,稳定性、可靠性显著提高。

  此外,为更清楚获取天和核心舱飞行姿态,中国电科对卫星通信系统进行升级,在原有设备基础上将卫星通信能力提高了最高达10倍,首次建设了TDMA组网信道设备,使得任务组网更灵活,节省超50%的卫星资源,大大增强了任务数据传输能力。

  激光交会对接雷达

  打造交会对接的“智慧眼”

  中国空间站,是一个在轨组装成的具有中国特色的空间实验室系统,各个模块既是独立的飞行器,具备独立飞行能力,又可以与核心舱组成多种形态的空间组合体。

  中国电科研制的激光交会对接雷达系统,在各个模块中均有安装,在空间站建设及后续运营中发挥重要作用。

  激光交会对接雷达包括目标端和激光雷达探测端,在空间站天和核心舱上,前向、后向、径向对接口上,都装有中国电科研制的三组激光交会对接雷达目标端,它们就像是茫茫太空中的灯塔,可以多方位、大范围反射雷达的光信号,配合激光交会对接雷达完成距离、角度等飞行参数的测量,确保后续实验舱、飞船与核心舱完成精准交会对接。该系列雷达解决了大动态、高精度、多参数实时测量的难题,在设计寿命、作用距离、测角精度等指标方面都优于国外,处于世界领先水平。

  多类别自主可控器件

  为“豪华套房”提供稳定性能

  如果说神舟飞船相当于一辆轿车,天宫一号和天宫二号空间实验室则相当于一室一厅的“公寓”,那么天和核心舱就是三室两厅还带储藏间的“豪华套房”。

  在空间站研制过程中,舱体多、构型复杂成为设计的首要难题。为给这一“豪华套房”提供稳定性能,中国电科技术人员配备了多类别全国产自主可控核心器件。

  为测量核心舱在发射过程中的载荷,核心舱上共布300多个传感器组件,测量900多路信号。其中,中国电科就为核心舱配套了数十种近五百只传感器,主要用于测量各系统内的压力、温度、湿度、气体、流量等信号,对核心舱发射及在轨运行起到监测作用,为各系统控制和参数测量提供直接依据。

  天和核心舱空间大型机械臂为我国首个具有七个自由度的机械臂,为给这一机械臂注入灵动“基因”,中国电科研制配套了七个关节运动驱动组件及高精度位置传感器、三个末端执行器。其中,七个关节驱动组件及高精度位置传感器是实现机械臂运动、精确定位的执行机构,中国电科突破了小型化设计技术、长寿命空间运动部件润滑技术等关键技术难题。

  此外,中国电科还首次应用了千兆万兆一体化光收发组件,在综合分析、精心设计、充分验证的基础上,满足了产品空间辐照、热真空环境下的应用需求。同时,配套了新一代国产高效率、高可靠和长寿命的空间行波管,关键性能参数已领先国际同类产品。配备的大量滤波器、放大器、微波组件等产品,实现了设计技术创新和工艺技术创新,多项关键技术指标优异,在任务过程发挥重要作用。

  新闻深一度——

        中国空间站基本构型包括天和核心舱、问天实验舱Ⅰ和梦天实验舱Ⅱ。本次发射的天和核心舱,是空间站的主控舱段,主要对整个空间站的飞行姿态、动力性、载人环境进行控制。在天和核心舱发射升空之后,我国还会相继发射问天号实验舱I和梦天号实验舱Ⅱ,这种三舱构型可以对接两艘载人飞船、一艘货运飞船。

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