从地面到太空 问天实验舱的“四川造”

封面新闻记者 陈彦霏 杨峰 边雪

逐梦岂惧星河远，丹心耿耿寄问天。7月24日下午，中国空间站首个实验舱——问天舱实验舱发射成功，也是空间站首次在有航天员的状态下迎接航天器来访。

值得一提的是，“四川造”给了问天实验舱从地面发射到在轨运行各个阶段的支持。火工产品、测控通信、居住环境、生命保障……让我们一起来探索此次问天实验舱发射的这些四川力量。

火箭发射：

四川航天火工产品占97%以上

发动机点火、助推器分离、级间分离……火箭将问天实验舱送上天这些关键动作，都离不开火箭上的火工产品。

这些火工产品的97%以上都是由中国航天科技集团有限公司第七研究院692厂研制生产。其中包括长征五号B遥三运载火箭上点火器、起爆器、非电传爆系统、爆炸螺栓、固体小火箭和分离装置等产品。



中国航天科技集团七院七部宇航产品副主任设计师冯琦在接受封面新闻记者采访

此外，航天科技七院692厂还承担了问天实验舱电爆管、爆炸螺栓等产品的研制生产工作，为任务圆满成功贡献了力量。

这些小小零件起到的作用十分关键。以电爆管为例，航天科技七院692厂工作人员介绍，问天实验舱想要实现与空间站天和核心舱的精准交会对接，把握好速度和方向是关键，毕竟，太空中真是“差之毫厘，失之千里”。

问天实验舱在太空中不断调姿，需要多次、多角度释放气体产生推力以控制速度、方向，而气体释放就少不了航天科技七院692厂生产的电爆管扮演开阀放气的“守门人”角色。因此，问天实验舱每一个细小动作的改变，都与公司火工品息息相关。实现最终完美对接，电爆管前前后后要工作多达20来次。

测控通信：

新一代测控体系搭建天地“生命线”

“文昌雷达跟踪正常，遥测信号正常。”无论是火箭发射还是在轨运行，都离不开精准的测控和可靠的通信。

位于成都的中国电子科技集团第十研究所，牵头研制了陆海天基测控通信系统，构建了新一代综合化测控体系，负责对航天器（飞船、空间站等）进行轨道测量、遥测遥控和数据传输，是航天器升空后与地面的唯一联系，就像放风筝的风筝线，因此也被大家称为航天器的“生命线”。



特种阀事业部车工组员工正在加工某型零件

据了解，新一代综合化测控体系主要有“智能化、全国产、高可靠”三大特点。

“智能化”方面，首先表现为像智能手机一样“统一硬件平台，软件定义功能”，加载不同app就能实现不同功能。在同一套测控设备上，可以同时运行多种工作模式，并能兼容不同信号模式、频点及目标。其次表现为自动化运行能力，就如同飞机的自动驾驶仪一般，除了为了保障安全在关键节点处由操作手操控外，日常测控动作可全自动运行。此外，全网测控资源实现了云架构管控，根据任务占用情况和健康状况自动按需分配计算资源。

在新一代测控系统中，从软件到硬件，从基础元器件到整机、系统，已全部实现国产化，现在国产操作系统和国产元器件的稳定性、可靠性大大提高。而健康管理系统融合了传统的故障树、专家系统和现代的大数据技术，将“发病——治病”模式转化为“实时全身体检，预测疾病于未然”模式。



检测技术人员在做火工品无损检测试验

居住环境：

航天员太空生活品质“再升级”

“成了!成了!”看着火箭腾空，冯琦和于馨怡十分激动，他们是中国航天科技集团第七研究院七部设计师，正在发射场做技术支持。

为了让“问天”实验舱的内饰和物资运载体现世界顶尖水平，航天科技七院七部的设计师可没少花心思。因为“问天”实验舱曾作为“天和”核心舱的备份，二者区域配置类似，设计师们重点收集了在核心舱居住过的3个乘组航天员的生活体验，不断优化细节，让太空生活更有品质。航天员们反馈，想让空间再大一些，七部设计师就为实验舱睡眠区的富裕空间增加储存接口，扩容效果明显。

航天员们希望卫生区能主动堵漏，七部设计师便设计了卫生区的在轨拆卸工况，使卫生区的组件均可以实现在轨拆装，维修难度大大降低，居住舒适性大大提升。“每一个货包、每一个组件，都经过了海量的模拟和计算，为了求出空间站上物料排列组合的最优解，我们的设计精度堪比在米粒上雕一幅山水画。”于馨怡介绍道。习总书记经常在“天地通话”中关心航天员的休息问题，得到的答复都是“睡得很好”，这其中少不了七部的努力。冯琦说:“在七部的设计支持下，天和睡眠区的噪声控制指标要优于国际空间站，而问天的噪声指标比天和还要低，足以保障航天员高质量睡眠。”



国家天文台密云观测站

生命保障：

“太空家园”中有四川造“空气净化器”

问天实验舱中，环境控制与生命保障分系统（简称环控生保分系统）是为航天员的生命安全提供基本保障。

位于成都的中国航天科技集团有限公司第七研究院7111厂总装集成的CO2去除子系统和微量有害气体去除子系统，是环控生保分系统的重要组成部分，用于净化舱内的气体环境，是航天员生命安全不可缺少的保障条件。

在这两个类似于“空气净化器”的子系统项目研制生产任务中，特种阀事业部装调一班班长张金德负责装配调试工作。系统装配并不是简单地把各部件按要求组合拼接在一起，往往一丝一毫都要精准地把控，有着极高的工艺技术要求。

张金德表示，自己和团队保障的是空间站的“呼吸系统”，关系着航天员的安危。而且装配工作能参考的，只有一张设计图纸，操作规程和装配工具都要自己琢磨或研制。所以对他而言，与之前装配工作相比，这次任务更需细致也更“烧脑”。

在团队里，张金德也是创新的引领人，他改变传统的装配方式，通过物流的布局将各个装配岗位串联起来，并将过程中的资料处理“无纸化”，同时还要加强装配的安全防护。前些年装配班组每年的交付数量均在1000至1100台之间，月交付量不足百。而通过创新改造后，在7月就实现交付185台，效率明显提升。

同时，航天科技七院7111厂还为长征五号B运载火箭伺服机构生产了上百种超5000件的直属部件。伺服机构是火箭控制系统的一部分，与火箭发动机一起构成各级推力矢量控制系统。简单来说，伺服机构就好像是火箭的“方向盘”，是火箭姿态控制的执行元件，它跟随电子指令运动，控制摇摆发动机运动，对火箭进行姿态控制，使火箭按照预定轨道飞行。

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