“金钟罩”“小门神” “智慧大脑” 天和核心舱里“显身手”

新华社 2021-05-01 作者：张文静

　　4月29日，空间站天和核心舱成功发射升空。由中国航天科技集团有限公司五院510所研制的主动电位控制子系统、舱门快速检漏仪、机械臂操作台等产品，将在天和核心舱中发挥重要作用。

　　——航天员的“金钟罩”：主动电位控制子系统

　　510所研发人员介绍，我国空间站采用高压电池阵，在电离层等离子体环境中其主体结构将产生最高约负100伏电压。如果不加控制，航天员出舱活动就像在“高压电线”上工作，十分危险。主动电位控制子系统可将空间站结构电位控制在安全电压范围内，保证航天员出舱时的生命安全。

　　510所载荷中心高级工程师孙迎萍介绍，该系统集成了空间电位测量、电位控制、在轨诊断等新技术，涉及多学科。研究人员突破了空心阴极大电子束流发射、电位探头伸杆结构优化和绝缘隔离、故障的实时诊断，微小气体流量控制技术，发明了测控一体的卫星结构电位主动控制系统，可将空间站结构电位控制在负37伏，性能指标优于国际空间站的负40伏，相当于给航天员穿上了“金钟罩”，可保证我国空间站在轨安全稳定运行。

　　——空间站的“小门神”：舱门快速检漏仪

　　在空间站服役期内，天和核心舱要与问天舱、梦天舱、多艘载人飞船和货运飞船实现对接，航天员在轨进行出舱和穿舱活动，都需要打开和关闭舱门。航天员在舱内要生存，维持其正常生活的气体不能泄漏。舱门是否密封良好对于保障航天员的生命安全至关重要，因此需精准快速检测舱门的密封性。

　　510所研发人员介绍，舱门在关闭后，舱门快速检漏仪创新性地利用了舱门的特有结构，利用门体上的两道密封圈与门框之间形成的小空间，通过向小空间内充入一定量的检测气体，监测其压力变化，从而判断舱门的密封情况。检漏仪能够将气体压力采集精度控制在十几帕，确保了快速检漏结果的准确性。如发生泄漏，舱门快速检漏仪会立刻发出报警指示。

　　在空间站中，舱门快速检漏仪像贴在空间站舱门上的“小门神”，为航天员提供舱门密封状态信息，确保航天员工作和生活环境的安全。

　　——空间机械臂系统的“智慧大脑”：机械臂操作台

　　空间机械臂是我国进行空间站建造、运营和维护的智能机械手臂，是航天员的得力助手，也是我国空间站达到国际先进水平的重要标志。在天和核心舱内，空间机械臂无论是自主运行、在轨还是地面对其开展遥操作控制，都离不开510所研制的机械臂操作台。

　　510所机电事业部研究员马动涛介绍，机械臂操作台是空间站机械臂的管理中心，它一头管理着机械臂，一头联系着航天员与地面测控中心，是空间机械臂与空间站数据交互的集散地，也是航天员与机械臂实现交互的终端。机械臂操作台基于国产计算平台研发，实现了在计算资源受限情况下的并联机构闭环控制、空间矢量控制等对实时性要求苛刻的关键技术的突破，整体指标达到了国际先进水平。

　　510所副所长张彪介绍，此次就空间站任务而言，510所承担的高性能、定制化产品总数达680余台套，其中有94台套产品为天和核心舱“保驾护航”。

责任编辑：杨茗

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