中國電科49所怎麼樣
本文轉自：科技日報
科技日報記者 史詩 付毅飛
7月24日，我國空間站的首個實驗艙問天實驗艙在文昌航天發射場由長征五號B運載火箭託舉升空，順利進入預定軌道，發射任務取得圓滿成功。
中國電子科技集團有限公司（以下簡稱中國電科）作為載人航天工程的副總指揮單位，共有35家成員單位參加空間站建造任務，覆蓋載人航天工程全部13大系統、3大試（實）驗領域。
中國電科承擔的空間站建造任務科技創新能力強，國產化率和自主可控程度高，系統裝置數量龐大並配套多型安全裝置。
“生命線”保障航天器與地面的聯絡
載人航天測控通訊是指測控站對航天器進行軌道測量、遙測、遙控以及話音和資料傳輸，是航天器升空後與地面的唯一聯絡，被稱為航天器的“生命線”。
中國電科首席專家柴霖介紹，問天實驗艙的發射任務中，測控通訊系統分佈在陸、海、天基的十餘個測控站/船/衛星上，全部由中國電科承研。從陸海天不同維度編織了一張嚴密的立體測控網，對“問天”等載人航天器的測控覆蓋率達到100%。
這套綜合化測控系統，主要有3大特點。一是智慧化，一套測控裝置不僅可以同時執行多種工作模式，還能實現自動化執行，整個站網體系實現雲架構；二是全國產，從軟體到硬體，從基礎元器件到整機、系統，已實現全國產化自主創新；三是零保駕，它的實現建立在一系列先進技術手段基礎上，包括智慧化技術、穩定可靠的國產軟硬體，以及健康管理技術。
感測器為多種引數保駕護航
感測器是感知環境引數變化的核心敏感器件，在空間站上的作用相當於人體的各個感知器官，感受空間站的溫度、溼度、壓力、氣體濃度變化。
中國電科49所空間站三艙（核心艙、問天艙、夢天艙）就配套了70餘種、近1000套正樣產品，涉及環控、熱控及推進等分系統，測量引數包括壓力、溫度、溼度、流量、氧氣、氫氣、電導、液滴、煙感、呼吸、心電、體溫等多種引數。
“空間站上的水是有限的，需要對其進行迴圈淨化處理。航天員排洩的尿液不能隨意丟棄，經過迴圈淨化處理後要重複利用。我們的感測器就為處理過程以及最終是否達到可以再次飲用的標準提供依據。”49所軍工部副部長、副總設計師張鵬介紹，空間站的核心艙、問天艙的水處理子系統、尿處理子系統中都裝有配套的電導感測器、液滴感測器等。
為了對水質進行健康標準檢測，中國電科在空間站首次配備了關於水質總有機碳檢測的精密儀器——總有機碳（TOC）測試儀。“作為全面反映水質潔淨程度的判定標準，水中總有機碳含量代表了水中所含有機物的總和，反映了水中有機物汙染的程度。該裝置採用‘氧化-檢測’的原理，根據檢測液體中碳元素的含量，來得出太空中的水質狀況。” 中國電科48所專家謝念表示，在艙內的軟水箱水滿後，航天員將TOC測試儀的進樣管介面連線到軟水箱介面上，就可對水箱中的水進行取樣分析。
據介紹，TOC先將樣品中的有機物氧化成二氧化碳，然後對二氧化碳進行定量測量，透過碳元素守恆原理，推算樣品中總有機碳的含量。該儀器在45分鐘內即可得出結果，航天員可實時觀察測試全過程。
太陽電池陣賦能天宮
飛船、衛星等太空飛行器的運轉，離不開電能供給。飛行器兩邊的太陽能“翅膀”由一片片半導體晶體組成，這些晶體經串聯、並聯後就組成了太陽電池陣，為航天器提供源源不斷的能量。
中國電科太陽電池陣專家蘇彬介紹，目前，為空間站組合體配備的太陽電池陣已經經歷了三代的跨越。神舟系列載人飛船採用了第一代剛性太陽電池陣技術，天舟系列貨運飛船採用了第二代半剛性模組化太陽電池陣技術，空間站核心艙則是我國首次應用第三代柔性太陽電池陣技術。
為“寸土寸金”的核心艙提供的最新一代柔性太陽電池陣，如何實現“小體積”爆發“大能量”？
蘇彬說，中國電科在體積、發電量、環境適應性方面對電池進行了全面升級。同樣功率，在體積減少一半的基礎上，研製團隊持續開展高壓柔性太陽電池陣發電試驗，在完成8萬餘次高低溫迴圈試驗後，最終實現太陽電池光電轉換效率突破30%。“現在空間站在軌的執行時間可延長至15年。”蘇彬介紹，在天和、問天、夢天三艙組合後，柔性太陽電池陣總髮電面積接近400平方米，功率將超過100千瓦。
此外，為了提高太陽電池陣耐受空間輻射等能力，技術人員在太陽電池片上設計了石英蓋片，為太陽電池陣裝上防禦的“鎧甲”。“即使面對太空複雜的供電環境，也能安穩續航，為空間站提供源源不斷的能量。”蘇彬表示。