刚刚,海南文昌发射场,我国载人航天空间站工程梦天实验舱随着长征五号B遥四运载火箭成功入轨,中国空间站将正式组成“T”字构型,我们的国家太空实验室即将建成,中国人的飞天梦更加高远。
红星新闻记者了解到,承担梦天实验舱中物资管理分系统研发的,是一支平均年龄不到33岁的团队——位于成都的中国航天科技集团有限公司第七研究院(下称:航天科技七院)宇航团队。这支年轻的队伍承研了中国空间站15个分系统之一的物资管理分系统,具体负责空间站所有物资的全生命周期管理及舱内在轨驻留辅助支持保障产品研制。
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通俗地说,航天员在空间站吃什么、喝什么、缺什么、找什么,对于负责物资管理分系统研制的他们来说,可谓一清二楚,是名副其实的空间站“智能管家”。我国空间站自2021年天和核心舱发射入轨、2022年问天实验舱对接成功,全国人民通过舱内摄像机看到的,大部分都是航天科技七院宇航团队研制的物资管理分系统产品。
▲10月31日,搭载空间站梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射 图据新华社
年轻的团队:
空间站的“精装大师”和“智能管家”
随着中国空间站建成,中国空间实验将向更高级的阶段迈进,航天员停留在太空中的时间也将变得更长。
同为物资管理分系统,梦天实验舱却有所不同:天和核心舱、问天实验舱有航天员睡觉、休息、上厕所等日常休闲活动的主要区域,分系统产品侧重于航天员在轨休息、睡眠的舒适性,而梦天实验舱主要用于航天员开展各类试验、维修等在轨工作,分系统产品侧重于航天员在轨工作的便捷性。
为使航天员在梦天实验舱的各类工作和活动更加便捷和高效,在传统螺钉连接的固定式扶手、脚限装置的基础上,梦天物资管理分系统创新性地研制了“滑轨”这种快速安装接口,配上各式各样的可移动式长、短、可伸缩式扶手,再加上移动式脚限装置、空间脚限装置等各类限位装置,这些充满“未来感”的机构产品还可以互相组合使用,成为舱内的“机械臂”,使得航天员在舱内各个位置、各个角落都可以方便地固定身体、调整姿势,克服太空里微重力带来的漂浮现象,便捷地开展各类试验、维修操作。
另一方面,航天科技七院宇航团队在充分继承天和核心舱、问天实验舱成熟技术的基础上,将原有产品变化为适应梦天实验舱特殊需求的新产品。比如,将已有的空间站餐桌改头换面,摇身一变为梦天实验舱内可翻折的大型工作台,成为空间站内最大的维修操作平台;将已有的软质收纳袋升级换代,新研为可快速折叠收纳的存储盒,巧妙实现了对“寸土寸金”舱内空间的充分利用;让已有的防飘网变大变强,成为能够解决6名航天员进驻期间物资存储问题的有效解决方案。
“我们要做的不是为了保成功就一成不变的继承,而是百尺竿头更进一步,不仅要成功,还要创新,要追求完美,让航天员工作和生活更便捷。”梦天物资管理分系统副主任设计师邬瓦尼说。
上万件物资怎么管理?
建立智能化、自动化、数据化物资管理系统
当守候在电视机前的人们,都在为梦天实验舱成功发射的那一刻激动不已时,位于北京飞控中心的航天科技七院七部宇航产品总体研究室副主任徐战却显得十分平静。一直关注发射动态的他,这份平静来自于宇航团队在负责梦天实验舱物资管理分系统前期所做的扎实工作。
用他的话说,“航天是一步一个脚印的工作,每一项工作都是扎扎实实、认真真真做过来的,每个细节都要经过上千遍的复核确认和实践验证,你知道它是没问题的,你就会感到很踏实”。这种踏实,也是来自于对自身研发产品高可靠性的底气。
空间站作为目前中国最复杂的航天器,舱内自身就有数量众多的功能设备,航天员在轨长期驻留,同样需要具备巨量的空间站运营物资。记者了解到,大到仪器设备、小到螺丝螺母,梦天实验舱上万件的物资都由航天科技七院开发的智能化、自动化、数据化的物资管理系统管理。
据悉,梦天实验舱物资管理分系统引入了时下最流行的二维码、语音、图像识别的多模互补物资信息识别技术,不接触即可快速获取物资的在轨和存储信息。为适应太空特殊环境,这支宇航队伍仅软件就更新过10余个版本,经历过上千次试验,最终实现航天员需要某件物品,通过语音便能获取数量、位置等信息,并且具有三维可视化的在轨物资显示功能。物资信息管理系统能够实时更新物资的数量、状态、位置等信息。
中国空间站被不少人誉为“最美空间站”,在空间的利用率和舒适度上都进行了优化。“这种优化不是适可而止,而是在永无止境地对产品吹毛求疵中获得。”徐战说,货包、内饰板、隔声降噪的内饰层、工作支持辅助设备……它们种类多、跨度大,都是航天员在舱内工作生活的必备品,外形朴素,但研制之难,其中最难的是材料。
以货包布料为例,要抗菌防霉,还要阻燃控制有害气体释放,必须自主研发,航天科技七院宇航团队每天比较着不同类别的纤维,经过上千次试验,最终确定了以壳聚糖纤维——一种从蟹壳中提取的天然抗菌生物材料为基础,混纺抗静电、阻燃等多种性能纤维的设计方案,并制作出能全方位保障航天员健康和物资安全的纺织材料。
“随着梦天实验舱带着梦想飞向浩瀚星空,人们总是把目光聚焦在发射的那一刻,因为那是最紧张、最富冲击力、也最具喜悦感的时刻。但其实飞行器上天后,航天探索对人类的重要价值才刚刚开始。随着中国空间站的建成,将有一大批前沿科学实验陆续在太空开展,这些科研项目成功,未来都可能会应用于人们的生活,造福人类,而我们对技术的追逐从未停歇,随着中国空间站的建成,我们将持续为空间站更高阶段的迈进提供有力支撑。”航天科技七院七部宇航产品总体研究室主任蒋琳说。
红星新闻记者 彭祥萍
编辑 成序