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神舟十一号发射成功:揭秘天宫二号交会对接过程

2016-10-17 08:57
雷本祖
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  为了进一步保障航天员的安全,提升飞船自主运行的能力,飞船系统设计了在轨自主应急返回的救生方案。

  在载人交会对接中,由于任务的需要,神舟十一号飞船要频繁变轨,以往实行的地面计算落点的方式可以为航天员安全返回提供帮助。

  一旦飞船与地面失去联系,导致地面指挥系统无法为飞船计算准确的落点,飞船将启动自主应急返回系统。

  届时,由中国航天科技集团公司五院西安分院研制的仪表控制器应用软件将为保障航天员的安全再加一道重要的砝码。它可以进行轨道预报,并通过神经网络计算落点的控制参数,寻找落点的优选方案,进而实现飞船的自主应急返回。

  航天员使用的太空APP有啥功能?

  在神舟十一号飞船中使用的仪表控制器应用软件,就是航天员的智能APP。在这款由中国航天科技集团公司五院西安分院研制的软件中,汇集了神舟十一号飞船14个分系统的所有数据,而且能够显示与飞船和航天员相关的54幅页面图,还能够为飞船的自主应急返回寻找最佳的落点。

  那么,航天员使用的太空APP长什么样?有什么特点?又能够为航天员提供什么样的便利呢?

  据开发这款APP的西安分院介绍,在航天员所使用的仪表下方,有一排分别标着姿态综显、地图环控、计划热控、推进等一系列的按钮。航天员会根据飞行任务的需要选择相应的画面来显示。例如当航天员点击姿态综显按钮之后,与飞船相关的开机时间、轨道控制时间、飞行速度等近20项信息都会显示在屏幕上,航天员通过这些数据来判断飞船的状态。

  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,我们的太空APP就开始对数据进行汇总,并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,航天员通过太空APP就可以时刻直观地掌握飞船各个系统的工作状态。

  除了显示数字信息以外,航天员所用的太空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。由于这款太空APP采用了独特的图形显示技术,实现了图形、文字的智能化处理,为航天员提供了更为清晰、直观、舒适的显示界面。这样的设计更符合人机工效学原理,提高了航天员的工作效率,减轻了航天员的负担。

  在未来的空间任务中,还将根据需要适当开发具有部分娱乐功能的界面,以便缓解航天员的精神压力。

  神舟十一号有哪些突破性价值?

  此次神舟十一号载人升天的重要任务当然是科学研究,首先是航天探索的技术尝试和检验,如航天器的交会、对接,一方面地面人员将根据两个飞行器轨道的偏差来控制飞船变轨,经过若干次修正让飞船一点一点接近天宫,直到相距约50公里的位置。此外,神舟十一号的主要任务之一是开展航天员在太空中期驻留试验,检验神舟十一号与天宫二号对接体对航天员生活、工作和健康的保障能力,以及航天员执行飞行任务的能力,实际上也是太空中的人体生命科学研究。

  太空生命科学研究在此次还有新的内容,由香港中学生设计的实验项目“太空养蚕”将随神舟十一号进入太空进行。这一实验是要证明在失重情况下蚕吐出的蚕丝是否会比较粗且韧性较强,因而可应用于不同范畴,例如制作航天服。所有这些研究既是纯粹的科学研究和太空探索,同时在客观上又是太空探索和科学研究的竞争。

  早在1983年美国总统里根就首先提出了国际空间站(ISS)的设想,后来共有16个国家参与,于1993年完成设计并开始实施。这16个国家中,有美国、俄罗斯、加拿大、比利时、丹麦、法国、德国、意大利、南非、巴基斯坦、马来西亚等国家,唯独没有中国。

  在国际空间站筹划建设之初,美国就反对邀请中国参与,理由是太空空间站技术有军事用途。到了2011年,美国国会又通过一项法案,以国家安全为由,禁止美国与中国的航空航天计划有任何接触,中国被挡在国际空间站门外。2015年美国加州大学圣迭戈分校国际冲突与合作研究所又发布了一项“中国梦,太空梦”的报告,报告的结论之一是,中国正通过其太空项目,将自己转化成一个军事、经济、技术大国,并以牺牲美国领导力作为代价,这对美国利益有很严峻的影响。

  然而,把中国全面阻隔在空间探索之外既不现实,也根本做不到。因为科学研究和太空探索需要全球科研人员的合作,尤其是在展望未来移民太空之时,国界、国籍、意识形态和种族的分界将全面消失和根本不起作用,因为太空这样的多维空间没有有形的界线。

  2003年,中国第一次把宇航员杨利伟送入太空,成为世界上第三个能把人送入太空的国家,之后又有多名男女航天员进入太空。接着中国掌握了太空行走和轨道对接技术,建立了自己的“小型空间站”——天宫二号,成为全球第三个拥有独立空间交会对接技术的国家。此外,中国也向月球发射了好几个飞行器,并计划发射火星探测器。

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