6月5日10時(shí)44分，載有3名航天員的神舟十四號(hào)載人飛船成功發(fā)射。在此次任務(wù)中，中國(guó)航天科技集團(tuán)八院承擔(dān)了神舟載人飛船的電源分系統(tǒng)、對(duì)接機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)、推進(jìn)艙結(jié)構(gòu)與總裝、測(cè)控通信子系統(tǒng)、總體電路分系統(tǒng)推進(jìn)艙電纜網(wǎng)及三艙配電器的研制任務(wù)。作為中國(guó)空間站全面建造階段的首艘載人飛船，神舟十四號(hào)擁有許多不為人知的“飛天神技”。

不懼前所未有的“暗影”遮擋

像一對(duì)寬大翅膀、能將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿奶?yáng)帆板，是神舟十四號(hào)載人飛船主要發(fā)電設(shè)備。

神舟十四號(hào)在軌期間，我國(guó)空間站建造任務(wù)將歷經(jīng)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙的發(fā)射與組裝、迎接兩艘飛船的到訪(fǎng)。隨著新成員的陸續(xù)加入以及空間站組合體變軌或姿態(tài)調(diào)整，神舟十四號(hào)的太陽(yáng)帆板將面臨前所未有的被遮擋。最復(fù)雜的時(shí)候，將依次被5個(gè)飛行器遮擋。屆時(shí)，太陽(yáng)帆板發(fā)電將受到較大影響。

當(dāng)遮擋的“暗影”降臨，神舟十四號(hào)載人飛船如何確保供電？

據(jù)八院811所神舟飛船電源分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師鐘丹華介紹，在神舟十四號(hào)運(yùn)行前期的遮擋期間，由空間站天和核心艙和天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船聯(lián)手為神舟十四號(hào)并網(wǎng)供電；在神舟十四號(hào)運(yùn)行中后期的遮擋期間，由于空間站“三艙”（天和核心艙、問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙）順利會(huì)師，面對(duì)日趨復(fù)雜的遮擋情況，空間站能獨(dú)自承擔(dān)起為神舟十四號(hào)并網(wǎng)供電的任務(wù)。

針對(duì)長(zhǎng)周期全遮擋、復(fù)雜間隔遮擋和局部單側(cè)遮擋等各種情況，811所在地面開(kāi)展了能量平衡仿真分析和試驗(yàn)驗(yàn)證。通過(guò)與飛船總體共同協(xié)作，811所還制定了電源分系統(tǒng)動(dòng)態(tài)在軌維護(hù)管理機(jī)制。

在一些特殊情況下，如神舟十四號(hào)載人飛船每月一次開(kāi)機(jī)巡檢的用電高峰期，空間站組合體構(gòu)型變化、變軌和調(diào)整姿態(tài)等“大動(dòng)作”發(fā)生時(shí)，會(huì)提前開(kāi)展遮擋復(fù)核和能量平衡預(yù)計(jì)，及時(shí)向空間站發(fā)出并網(wǎng)供電的邀請(qǐng)。

在對(duì)接機(jī)構(gòu)里搭建一條“生命通道”

在太空中，對(duì)接機(jī)構(gòu)是將兩個(gè)航天器連接起來(lái)、形成一個(gè)“天衣無(wú)縫”組合體的重要設(shè)備。我國(guó)空間站任務(wù)中的所有對(duì)接機(jī)構(gòu)均由八院研制，11年來(lái)，經(jīng)歷了從無(wú)人到有人、從自動(dòng)到手控、從幾天到6.5小時(shí)、從軸向?qū)拥綇较驅(qū)拥膭?chuàng)新突破。

據(jù)八院神舟載人飛船對(duì)接機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師姚建介紹，此次，神舟十四號(hào)與空間站核心艙實(shí)施自主、快速、徑向交會(huì)對(duì)接，?？吭诤诵呐擃A(yù)留的航天員專(zhuān)用通道。當(dāng)對(duì)接成功后，神舟十四號(hào)前端主動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)和核心艙的被動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)之間，就會(huì)形成一條直徑80厘米、長(zhǎng)約1米的圓形通道，這是航天員進(jìn)入空間站的“生命通道”。

當(dāng)航天員穿越這個(gè)“生命通道”時(shí)，行走方便嗎？

八院對(duì)接機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)師曾在地面進(jìn)行了各類(lèi)模擬實(shí)驗(yàn)。其中有一項(xiàng)，就是按照航天員體型的最大參數(shù)，邀請(qǐng)了一位身高1.8米、體重80多公斤的人員，進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)穿越試驗(yàn)，航天員通行感覺(jué)良好。

對(duì)接通道打開(kāi)后，航天員就相當(dāng)于進(jìn)入了一個(gè)大的密封艙。為了保證對(duì)接機(jī)構(gòu)100%的密封性，對(duì)接機(jī)構(gòu)框面的密封圈最為關(guān)鍵。神舟飛船的密封圈采用雙圈設(shè)計(jì)，安裝在主動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)的對(duì)接面的T型凹槽里。設(shè)計(jì)師曾對(duì)密封圈的材料進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)6年的攻關(guān)，解決了普通材料在低溫環(huán)境中的“脆變”特性，以及長(zhǎng)期工作后材料老化等一系列問(wèn)題，為航天員成功打造了一條密不透風(fēng)的“生命通道”。

精準(zhǔn)測(cè)控的“千里眼”“順風(fēng)耳”

測(cè)控通信系統(tǒng)是航天工程的重要組成部分。八院電子所承擔(dān)了神舟十四號(hào)載人飛船測(cè)控與通信系統(tǒng)產(chǎn)品的研制工作，覆蓋了空空通信、應(yīng)答機(jī)、遙控遙測(cè)、圖像、話(huà)音、天線(xiàn)、數(shù)傳等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域共計(jì)32臺(tái)套產(chǎn)品，承擔(dān)了載人飛船自主飛行和交會(huì)對(duì)接階段的獨(dú)立測(cè)軌、遙測(cè)、遙控、圖像話(huà)音及數(shù)據(jù)傳輸?shù)热蝿?wù)。

應(yīng)答機(jī)和空空通信機(jī)，是載人飛船測(cè)控與通信產(chǎn)品家族里兩位最重要成員。應(yīng)答機(jī)用于傳輸飛船和地面之間的遙測(cè)、遙控、話(huà)音及測(cè)軌數(shù)據(jù)；空空通信機(jī)建立與空間站核心艙之間雙向通信鏈路，主要傳輸圖像、話(huà)音及定位數(shù)據(jù)等，堪稱(chēng)天地之間“千里眼”。

根據(jù)空間站工程任務(wù)需求，神舟十四號(hào)載人飛船所使用的應(yīng)答機(jī)及空空通信機(jī)，增加了數(shù)據(jù)下行鏈路帶寬，重量更輕、體積更小、可靠性更高。

遙測(cè)設(shè)備是載人飛船健康狀態(tài)的“晴雨表”，是顯示飛船狀態(tài)的關(guān)鍵設(shè)備。神舟十四號(hào)飛船，增加了話(huà)音數(shù)據(jù)的同步傳輸，同時(shí)具備話(huà)音數(shù)據(jù)的冗余備份，能更好地為天地通話(huà)保駕護(hù)航。

話(huà)音處理設(shè)備堪稱(chēng)神舟飛船的“順風(fēng)耳”，是航天員天地通話(huà)、器間通話(huà)的必需設(shè)備，可提供航天員在發(fā)射、在軌、返回等環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)語(yǔ)音通信的保障。

神舟十四號(hào)載人飛船的話(huà)音處理設(shè)備實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)技能升級(jí)，以確保話(huà)音天地長(zhǎng)鏈路傳輸?shù)目煽啃?。同時(shí)，加解密模塊中的密碼算法也全新升級(jí)，天地加密通話(huà)將更具安全性。