記者5月8日從中國航天科技集團有限公司五院510所了解到，由中國空間技術(shù)研究院自主研制的新一代載人飛船試驗船已于5月6日邁出探索浩瀚宇宙新一步，新飛船上搭載著(zhù)由510所研制的整艙艙內照明設備、微重力水平開(kāi)關(guān)、國際救援示位標等產(chǎn)品，它們是新飛船任務(wù)的“新伙伴”，也是載人航天任務(wù)的“老朋友”。

　　

　　點(diǎn)亮神舟飛船“飛天之路”

　　

　　飛船在浩瀚的宇宙遨游過(guò)程中，會(huì )周期性經(jīng)過(guò)地球陰影區，此時(shí)就會(huì )經(jīng)歷很長(cháng)時(shí)間的黑暗，影響在軌任務(wù)的順利完成。

　　

　　空間照明設備不僅承擔起了航天員艙內工作、生活照明等保障工作，還承擔起了飛船交會(huì )對接輔助照明，航天員出艙活動(dòng)環(huán)境照明等重任。

　　

　　空間照明設備不同于我們日常的照明燈，它是集抗空間輻照總劑量、抗空間紫外輻照、抗低軌原子氧腐蝕等技術(shù)于一身的特殊照明設備。其中艙內照明設備的低功耗、長(cháng)壽命，無(wú)眩光，暖色調泛光照明等特點(diǎn)，可大幅提升航天員在軌駐留期間的舒適度。

　　

　　在太空，如果直接采用生活中常用的白熾燈、節能燈，估計在飛船上沒(méi)用幾天就“熄火”了。那么，飛船上使用的照明設備是什么樣的呢？

　　

　　整艙艙內照明設備

　　

　　首次搭載艙內照明設備的是神舟四號飛船，當時(shí)采用的是熒光燈技術(shù)，熒光燈照明技術(shù)可以滿(mǎn)足艙內一般性泛光照明的需求，但存在玻璃封裝燈管安全性低，燈管內部真空度在太空中會(huì )逐步降低直至燈管失效的弊端。

　　

　　隨著(zhù)固態(tài)照明技術(shù)的不斷發(fā)展，從神舟七號開(kāi)始，研究所采用了LED照明技術(shù)，該技術(shù)具有固態(tài)光源無(wú)密閉腔體安全性高，配光自由度高，功耗低，壽命長(cháng)的優(yōu)勢，標志著(zhù)艙內照明設備進(jìn)入了2.0時(shí)代。

　　

　　但是510所科研人員并未止步于前期的成功，繼續探索艙內光環(huán)境舒適感提升相關(guān)技術(shù)，本次搭載的艙內照明設備可以說(shuō)是它的“3.0版本”，實(shí)現了完全無(wú)眩光，情景模式可調等性能指標，宇航員可以自由切換工作模式、就餐模式、睡眠模式，以滿(mǎn)足不同狀態(tài)下的需求，從而讓航天員在飛行任務(wù)中工作效率進(jìn)一步提高。

　　

　　助力飛船安全返回

　　

　　新飛船圓滿(mǎn)完成在軌飛行任務(wù)后，返回器將帶著(zhù)航天員和下行貨物從浩瀚的太空中回家。如何能夠快速而準確地找到返回器，直接決定著(zhù)整個(gè)任務(wù)的成敗和航天員的生命安全。目前的解決手段是使返回器具備標位能力，對外發(fā)射無(wú)線(xiàn)信號來(lái)聯(lián)絡(luò )搜救人員。

　　

　　510所研制的微波重力水平開(kāi)關(guān)和國際救援示位標就是新飛船實(shí)現返回艙標位的關(guān)鍵產(chǎn)品。正常情況下，返回器會(huì )落入預先選定的著(zhù)陸場(chǎng)，然后微波重力水平開(kāi)關(guān)將打開(kāi)GNSS天線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和VHF天線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，對外聯(lián)系；但是由于返回器在重返地球的過(guò)程中經(jīng)歷的環(huán)境極其惡劣和復雜，因此容易造成實(shí)際落地位置超出預定搜索范圍，甚至是落在海上。因為GNSS天線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和VHF天線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的覆蓋范圍有限，這種情況下將無(wú)法發(fā)揮作用。此時(shí)就需要可以在全球范圍內提供信標信號的能力，而國際救援示位標就是起到這個(gè)作用的。

　　

　　1·微波重力水平開(kāi)關(guān)

　　

　　新飛船返回艙的通信天線(xiàn)有兩路，由于艙體落地后的姿態(tài)是不確定的，為保證通信質(zhì)量，需要自動(dòng)接通相對于水平面較高的一路天線(xiàn)，同時(shí)斷開(kāi)另外一路。在神舟系列早期，天線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )選用的是國外進(jìn)口的單刀雙擲汞開(kāi)關(guān)，因為金屬汞固有的流動(dòng)性，會(huì )使這種開(kāi)關(guān)的微波特性不穩定，并且汞一旦溢出，將會(huì )污染飛船并危害航天員的健康。

　　

　　而微波重力水平開(kāi)關(guān)采用更為先進(jìn)可靠的電控技術(shù)，通過(guò)測量天線(xiàn)敏感軸的重力分量，來(lái)表征天線(xiàn)敏感軸與水平面的夾角，實(shí)現自動(dòng)切換通信天線(xiàn)方向，技術(shù)指標和安全性可靠性均優(yōu)于進(jìn)口的汞開(kāi)關(guān)。

　　

　　由510所自主研制的微波重力水平開(kāi)關(guān)從神舟七號飛船開(kāi)始，就成功應用到神舟系列飛船和嫦娥探月等各類(lèi)型號，并將繼續在新一代載人飛船上為返回艙的通訊天線(xiàn)指明方向。

　　

　　2·國際救援示位標

　　

　　在返回器落地后，國際救援示位標會(huì )發(fā)射無(wú)線(xiàn)電信標信號，猶如大海中明亮的燈塔，來(lái)指引著(zhù)方向。這種信標信號符合國際通用標準，能夠被岸站遍布世界各地的全球海事衛星搜救系統所識別，從而確保搜救人員能夠快速找到返回器。

　　

　　510所之前承擔研制的神舟飛船系列國際救援示位標已在神舟一號至神舟十號載人飛船上多次成功應用，而應用于新一代載人飛船的新型國際救援示位標從產(chǎn)品設計到功能性能指標，都實(shí)現了重大進(jìn)步。在產(chǎn)品重量和體積減小約30%的情況下，產(chǎn)品的抗力學(xué)沖擊能力大幅提升至以前的3倍。