航天器其实是一种十分“娇贵”的高科技产品？一文了解

近日，据俄罗斯媒体报道，俄罗斯为将联盟号载人飞船运输到拜科努尔航天发射场，使用了比之前更为严格的运输方式，目的是保证飞船不受外界环境影响。众所周知，航天器是一种十分娇贵的高科技产品，如果运输不当，轻则造成航天器被“污染”，重则导致航天器损坏，因此运输过程必须慎之又慎。那么，航天器在运输过程中需要注意哪些事情呢？

不能使用常规运输方式

航天器是火箭、卫星、飞船、空间站和深空探测器等飞行器的总称，它在太空工作的环境非常严酷，必须能承受极高和极低的温度、真空环境和强烈的辐射等，但这并不意味着航天器天生就结实。相反，航天器十分娇贵，对生产、储备和运输环境要求极高，尤其是在运输过程中不能采用像普通货车那样的运货方式。

以卫星为例，将卫星运输到发射场时，工作人员会将其放在专门设计的包装箱中进行运输。火箭因尺寸较大，对运输工具也有特殊要求。以铁路运输为例，由于火箭尺寸超限问题，需要进行专门评估并交由铁路部门审批后才能放行，为了运输超限的火箭分段，甚至还有专门改造线路限界的例子。

火车运输俄罗斯“质子”火箭

航天器采用公路运输一般也是使用专门设计的特种车辆，同样要考虑尺寸超限等问题。要是航天器的尺寸超过运输沿线的公路限制怎么办呢？俄罗斯正在研制的联盟5号运载火箭的芯级直径是4.1米，俄罗斯不可能为了运输这种火箭，专门对某条公路或铁路进行全面的更新升级，所以，联盟5号火箭只能使用安-124大型运输机进行分段空运至发射场。美国正在研制的SLS火箭，其芯级直径高达8.4米，只能依靠特种船只通过水运方式运抵肯尼迪航天发射中心。

对运输环境要求严格

航天器的运输不仅有尺寸超限问题，还对运输环境提出了很高要求。众所周知，卫星普遍使用了包括陀螺仪在内的诸多精密部件，这些部件的生产和使用都是在无尘的洁净车间完成，因此更不能采用简单的裸露运输方式。

目前，卫星会使用专门设计的密封包装箱运输，以满足气密、减振、防尘等一系列要求，包装箱内部一般都装有特制的环境监控系统，每次开合箱都需要移动式吊车等设备辅助完成。

由于航天器在地面运输中不会开机工作，温控系统自然也不会启动，因此需要保证航天器的温度适中，一般控制在5~35摄氏度的范围内为宜，或根据具体情况另行要求。

如果航天器不慎长期处于低温或高温环境下，可能会造成部分器件失灵，甚至整体失效，所以，工作人员在运输航天器时，除了使用必不可少的密封包装箱外，为增强温控效果会给包装箱盖上被子甚至稻草垫都不足为奇。

除了温度外，湿度也是航天器运输中必须要考虑的因素，除了特殊说明外，一般要求包装箱内的相对湿度不超过60%，需要使用吸湿材料等被动湿度控制技术进行控制，为航天器创造良好的湿度环境。

此外，航天器还怕振动。统计分析显示，公路运输时路面不平和车辆的加速，以及飞机起降和在飞行中遭遇气流扰动是引起震动的主要原因，船只也有海浪冲击带来的影响。

或许有人会问，火箭发射时卫星加速达到好几个G，振动也不小，怎么就不怕呢。殊不知，火箭发射时包括卫星、飞船等航天器是在火箭加速方向受力，而地面运输时的振动则是无处不在，这就好比几块砖头叠放为砖墙，一个人站上去都没事，但从侧面轻轻一推恐怕就会坍塌，砖头尚且如此，何况是精密娇贵的卫星。同时，振动还可能导致航天器的元器件受损。因此，航天器在运输中必须尽量降低振动带来的影响。

此外，航天器运输还要考虑污染问题。该污染并非尘土污染，而是空气中的碳氢化合物、有机物，以及空气中的酸碱度等环境污染，这些都要尽量避免。同时，航天器安装有火工品，需要防晒并禁止靠近火源，以保证火工品处于安全的环境中。卫星上有很多精密的元器件和子系统，对周围的电磁环境也有一定要求。

林林总总这些要求加起来，航天器运输就成了慎之又慎的精细活。

运输技术正在发生变化

以前，每年发射的航天器数量较少，精心照顾还顾得过来，成本可控，如今航天器研制和发射数量开始井喷，尤其是随着商业航天的发展，大量微小型航天器涌现，对运输技术提出了新的要求。

首先，航天器的运输工具在进一步发展，突出表现在航天器尤其是对卫星的运输中，越来越多的使用大型运输机。飞机的使用放宽了对航天器尺寸的限制，使用飞机将其运输到发射场几乎成为世界各国的惯例。同时，空运还有利于减少运输中振动、温度和湿度等外界环境带来的影响，火工品的防晒、防火、防高温等要求，也更容易得到满足。

NASA"超级古比鱼"运输机成功运送航天飞船组件

其次，航天器的运输包装箱功能日益强大。包装箱的温度和湿度控制正在向主动式控制方向发展，例如，通过冷凝干燥器等手段主动控制环境湿度。同时，航天器运输包装箱还在向智能化和通用化方向发展，满足低成本、易操作的要求，提供廉价、高效、安全的运输能力，这对生产成本不高的微小卫星十分重要。

最后，航天器包装箱的主动减振器开始提上日程。目前，航天器运输中的减振器几乎是针对每个航天器专门设计，减振器一旦布局完成就很难更改，如果要运输不同的航天器要么另行设计，要么降低对航天器的减振指标，而且减振器对公路、铁路、航空、海运等不同的运输环境适应性较差。因此，主动减振技术正在提上日程，通过调节空气弹簧的刚度和高度来实现包装箱的主动减振，适应承载不同质量、不同质心的航天器，以及不同运输环境对航天器减振的要求。（作者：张雪松）