[科普中国]-神舟十一号航天员在太空都干啥？“玩”太空APP！-

视频截图：10月19日6时25分许，天宫二号舱门打开，航天员“飘”入天宫二号。

10月19日凌晨，在距离地面393公里的太空轨道上，已经独自飞行了30多天的天宫二号终于等到了“爱侣”——搭载着航天员景海鹏和陈冬的神舟十一号飞船。二者随后自动交会对接，形成组合体，并开展为期30天的中期驻留空间实验，而这也是我国迄今为止时间最长的一次载人飞行。

此次，神舟十一号勇敢赴约的背后又依靠了哪些高科技来“壮胆”呢？

太空App轻松掌握飞船状态

现在要说最火的东西是什么？App绝对能占据前5位。打开人们的手机，放眼望去都是各式各样、各种功能的App。它们或用以提高工作效率，或用以迅速了解信息，或用以消遣放松精神。

你可能知道App火爆，但是你绝对想象不到App究竟有多火爆——居然连神舟十一号上也有App了。

在神舟十一号飞船上，共有14个分系统，当飞船各个分系统开始工作的时候，所产生的数据会汇集到数管分系统。这时，这个太空App就开始汇总数据，并将其转换为航天员可以直观识别和操作的内容，最终在仪表上显示出来。这样航天员就可以对飞船各个系统的工作状态一目了然。

此外，这款太空APP还可以显示飞船全姿态图、彩色世界地图、交会对接画面等与神舟十一号飞船相关的54组画面；并能够为飞船的自主应急返回寻找最佳的落点。有了这个好帮手，航天员的负担减轻了，工作效率更高了。

“小门神”8分钟检泄漏

地球上的8分钟可以干些什么？也许只能读几页书，玩一局斗地主，或者画个简单的妆。但是在太空，8分钟却可以完成保住航天员生命安全的大事。

茫茫太空空气稀薄，航天员只能靠飞船舱内的空气维持其正常生活，一旦舱内气体泄漏，后果不堪设想，因此舱门密封是否良好至关重要。早期飞船采用整舱加压，通过监测舱压变化检测舱门密封性。但这种方法唯一的缺点就是耗费时间较长。此次飞行任务中，航天员要在太空度过30多天，其间要多次进行穿舱活动，采用这种方式太浪费时间。

所以“舱门快速检漏仪”应运而生。它利用舱门特有结构——舱门在关闭后，门体上的两道密封圈与门框之间会形成一个小空间——在工作时向小空间内充入一定量的检测气体，通过监测小空间内压力变化判断舱门的密封情况。一旦发生泄漏，检漏仪会立刻报警。航天员对舱门进行处理，再次检漏合格后，方能顺利入舱。

检漏仪内部采用高精度压力传感器检测并输出被检小腔的压力信号，利用电控单元中的高准确度脉冲频率采集技术，能够将气体压力采集精度控制在十几帕，并且在8分钟内给出测试结果，堪称载人飞船的“小门神”。

“三件套” 隔温散热

既然是去赴天宫二号的“约会”，没有一身像样点儿的行头可怎么行？为此，科学家给神舟十一号的轨道舱、返回舱和推进舱设计了拉风且实用的“三件套”。

轨道舱的外衣由厚约2厘米的多层隔热材料组件构成，它能够高效隔离空间环境与轨道舱舱壁之间的换热。外衣表面还有一层复合膜，用以提高飞船对轨道原子氧等粒子的防护能力。

返回舱需要经受穿越地球大气层时的高温考验，所以返回舱外衣里层是厚厚的网格状防烧蚀材料，外表是有机热控涂层，这种设计不仅能提高外热流吸收能力还能降低红外辐射能力。

推进舱里设备密布，对散热的要求很高。因此科学家给它设计了清爽的“散热衣”——舱体上是一圈浅绿色的有机涂层散热面，舱体上安装的辐射器外表面则采用纯白色的热控涂层。在推进舱的底部，为有效抑制发动机点火后的高温对推进舱内的影响，这一区域采用了能够隔离900℃高温的“高温隔热衣”。

这样精心设计的“三件套”，让神舟十一号能够在恶劣的太空环境中，保持形象，见到天宫二号时依然帅帅哒。

升级版“眼睛”自带防眩目

天宫二号和神舟十一号的“惊情一吻”看似激情四射，实则“玩的都是心跳”。因为两者要以8倍于子弹速度，从相距120米的地方一直运行到毫厘不差地对接在一起，难度之大，风险之高，可想而知。但是神舟十一号凭借身上的交会对接光学成像敏感器，告诉了我们一个事实——“有高科技在手，就是这么任性” 。

开车的人可能都有过这样的体验：驾车时被对向行驶的车开的大灯晃了眼后，需要一段时间才能恢复视力。而太空中阳光照射强度是地球上的3到5倍，面对这样的“大灯”，飞行器的“双眼”很容易被“亮瞎”，因此以往交会对接要选择光线合适的时机进行。

但神舟十一号搭载的光学成像敏感器，与神八到神十使用的CCD光学成像敏感器相比，在太阳杂光抑制能力、识别目标敏感度方面均有大幅提升，有了这个升级版的“眼睛”，即使被“晃”，视力恢复时间也能从原来的十秒缩短到几百毫秒。因此，神舟十一号和天宫二号的“约会”再也不用看太阳脸色，可以实现准全天候实时对接。

中继通信终端使高速传输不失联

做父母的最怕孩子丢了。此次，神舟十一号远赴太空“约会”，“父母乡亲”着实放心不下，为了与它保持联络， “家长们”煞费苦心，给飞船装上了“宽波束中继通信终端”，并派出了3颗“天链一号”中继卫星，将地面测控站搬到了距离地球3.6万公里外的太空同步轨道。

一旦由地面测控站和海上测量船组成的陆海基测控网信号覆盖不到，安装在飞船上的宽波束中继通信终端就可以与中继卫星天链一号实现“太空握手”，完成中继终端对天链一号的捕获跟踪，并向卫星发送数据，搭建起飞船与卫星、卫星与地面站之间的“天路”。

“天路”的搭建，将对神舟飞船的测控覆盖率提高70%以上。单颗中继卫星通常可跟踪40分钟左右，更有利于天地通话、科普实验等在轨试验任务的展开。而且中继卫星可以为神舟十一号提供高速率数据传输，这就为高质量的图像话音、大容量科学实验数据传输提供了便利。

（陈萌）

本文由中国宇航学会研究员田如森进行科学性把关。