天舟五号闯天地宇宙带货背后有神器

　　图说：研制画面来源采访对象提供
　　今天，我国在文昌航天发射场用长征七号运载火箭成功将天舟五号货运飞船送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。
　　天舟系列货运飞船主要用于中国空间站在轨运行期间提供补给支持。天舟五号货运飞船携带航天员正常驻留消耗品、推进剂等物资。作为宇宙级带货的必要前提，货运飞船成功交会对接显得至关重要。从指引天舟五号飞行至预定地点、再到与空间站组合体交会对接，离不开中国航天科技集团有限八院电子所承研的测控与通信分系统设备。
　　应答机牵线搭桥
　　天舟五号货运飞船从地面升空，再到靠近空间站组合体，将距离地面大约400公里，在测控通信产品的指引下，平稳有序地前往目的地。
　　应答机是天地通信的核心单机，飞船升空后，与地面建立通信链路，全靠应答机牵线搭桥。应答机除了完成基本的测距测速功能，它更像是一辆往来天地的专列，把飞船的遥控、遥测、话音等重要信息统一进行天地间的摆渡。电子所的应答机团队从神舟一号开始，便始终伴随着载人航天工程的发展和进步，从最初为载人飞船配套，到现在载人飞船、货运飞船、空间站三舱全面配套。货运飞船应答机主管设计师金骏是第四代接班人了。从货运飞船研制初期开始，金骏带领团队为应答机的小型化、产品化开展了大量的工作，通过反复验证、测试和迭代，实现了应答机的统型，并在确保产品更加可靠稳定的基础上，将应答机的体积和功耗都降至上一代产品的一半，大大提升了产品效能和研制效率。他说，应答机是保障飞船天地通信的关键产品，只有‘天地之车’牢固可靠，才能确保飞船的安全运行。与应答机协同工作的遥控、遥测设备则是飞船的又一组关键产品，没有遥控设备，飞船的很多关键动作的指令将无法收到，我们就无法掌握飞船的实时信息。遥控、遥测设备和应答机协同工作，货运飞船就能时时刻刻在电子所牧星人的指挥下精准运行。
　　空空通信当好红娘
　　天舟五号货运飞船入轨后，将与空间站组合体实施交会对接，太空之吻将再次亮相太空。交会对接过程中，两个航天器如何精准找到对方？如何保持正确的相对位置和速度？答案在于空空通信设备。
　　空空通信是空间站组合体和所有飞船的交会对接联络员，由天线、空空通信机和接口等多台产品组成，成对地配置在两艘需要对接的飞行器上，承担交会对接段以及撤离段航天器间的双向数据传输任务，负责传送指令、姿态及定位数据等重要信息，实时完成两个航天器相对位置和速度信息的传递。从货运飞船与空间站相距近一百公里时便可建立通信，到最终交会对接完成，空空通信设备的作用就像是让两个航天器到达同一约会地点。
　　作为主要产品负责人的程庆林、杨凌云、王彦革等人一直戏称自己是牵线搭桥的红娘，他们从空间站工程任务启动开始，便开展了空间站三舱、载人飞船、货运飞船配套的空空通信产品协同设计，进行了大量的测试和试验工作，为的就是确保两边的约会对象见面前保持稳定的联系。他们还透露，在空间站建成以后，空空通信设备不仅可以为来访飞船的交会对接提供精准的数据通信，同时也为多个对接飞行器并网运行提供了天地通信的冗余保障。
　　高清记录太空之吻
　　在航天器交会对接的过程中，舱外高清摄像机的实时监控就成为了不可替代的存在，让地面所有人都可以更加直观实时地看见飞船和空间站的状态。
　　天舟五号装载的舱外高清摄像机之一的交会对接摄像机是太空之吻的见证者，安装在货运飞船交会对接面。这台产品的主要功能就是实时监测飞船和空间站交会对接的过程，它把从货运飞船视角看见的空间站从远至近，直至对接机构锁定的过程，完整细致地展现给全世界。货运飞船的舱外除了交会对接摄像机，还配备了太阳翼摄像机，主要用于观察太阳翼帆板的展开和在轨运行情况。
　　舱外摄像机负责人沈剑锋说：这两台舱外摄像机与空间站配套的舱外定向摄像机都是统型产品，为了适应舱外恶劣的空间环境，我们一方面通过自主研发，保证选用器件、材料按照宇航标准，另一方面在适应力、热和空间辐射等空间应用环境上，要进行一系列的仿真和试验验证，反复迭代和优化，最终才能放心安装到飞船和空间站上。除了舱外摄像机，用于监控货运飞船舱内的摄像机也是由电子所研制配套，针对舱内环境相对适宜的特点，设计团队从货运飞船开始大胆选用商用摄像机，经过一定的加固和试验验证后安装在飞船舱内，大大优化了研制效率、降低了产品成本。
　　通讯员杨榛任帅娟新民晚报记者叶薇