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7月15日,海南(nán)文昌卫星发射中(zhōng)心,天舟九号货运(yùn)飞船搭载长征七号遥十运载(zǎi)火箭,划破长(zhǎng)空,向(xiàng)着(zhe)浩瀚宇宙(zhòu)进发(fā)。
在这激动人心的时刻背后,中国电科作(zuò)为载人航天工程副总指挥单位(wèi),用(yòng)自主程度(dù)更高、性能更稳定(dìng)的技(jì)术手段,编织安全可靠的“测(cè)控(kòng)通信网”,打(dǎ)造货(huò)物飞天的“能(néng)源矩阵”以及系(xì)列核心关(guān)键元器件,确保(bǎo)“太空快(kuài)递”安然到(dào)达。
新一代测控(kòng)通信系统:搭(dā)建天地“生命线”
从火箭点火的(de)那(nà)一刻(kè)起,中国电科构建的测(cè)控通信系(xì)统就如同一张紧密的大网(wǎng),对天舟(zhōu)九(jiǔ)号进行全程跟踪。
“我们牵头研制(zhì)的新一代陆(lù)海天基测控通信系统,可以对(duì)航(háng)天(tiān)器(qì)进(jìn)行轨道(dào)测量、遥测遥控(kòng)和(hé)数据传输,是航天器在轨(guǐ)飞行的‘生(shēng)命(mìng)线’。”10所技术专家表示,他(tā)们为系统研发的“基带池”犹(yóu)如“万(wàn)能接口”,可以同(tóng)时运(yùn)行多种(zhǒng)工作模式(shì),兼(jiān)容不同信号形式和频点(diǎn),并根(gēn)据任务需(xū)求和设备状态进行测控(kòng)资(zī)源的智(zhì)能分配,精确掌握火箭(jiàn)和飞船的速度、距离、飞行(háng)姿态和角度等关键信(xìn)息。
有了“智能(néng)网(wǎng)”的密切追踪,配合雷达(dá)的锐利(lì)“鹰(yīng)眼”,火(huǒ)箭轨迹实时跟踪不(bú)在话下。从火箭点(diǎn)火(huǒ)开始,国内首部大(dà)口(kǒu)径(jìng)雷达遥测(cè)一(yī)体化系统也同时紧(jǐn)盯飞行轨迹,为发射场指控中心实时提供火箭距离、方位、俯(fǔ)仰等精确信息,保障火箭主动段外(wài)轨道(dào)测(cè)量任务的(de)顺利进(jìn)行。
“相比于受(shòu)限天气的光学跟踪、依赖火箭(jiàn)上设备(bèi)的(de)遥测手段,测量(liàng)雷达(dá)不管火箭是否正常运行,它都能‘看’到,对于(yú)上升(shēng)段的(de)探测(cè)将会(huì)更安全、更可靠。”14所技术专家表示,为圆满完成发射任务,测量团队(duì)提高(gāo)了雷达测量精(jīng)度、智能(néng)化发射舱识别能力,为发射提供更为精(jīng)准的安全保障。
“超(chāo)稳”系(xì)统:打造“心有灵犀(xī)”的飞天默契
为让天舟(zhōu)九(jiǔ)号(hào)轻盈飞天,电科蓝天(tiān)为其研发配备(bèi)了(le)国内独(dú)创的半(bàn)刚性太阳(yáng)电池(chí)阵。
作为(wéi)一款高电压、万(wàn)瓦级(jí)的大功率太(tài)阳电池阵产品,它以“碳纤维框(kuàng)架(jià)+玻璃纤维网格结构”为基板(bǎn),两翼供电能力(lì)超过(guò)8千瓦,在(zài)继(jì)承(chéng)天舟一号半刚(gāng)性太阳电池阵技术基础上,进一步提高了三结砷化镓太阳(yáng)电池效率,解决了低轨道高电压(yā)太阳电池阵防静电(diàn)充放(fàng)电等问(wèn)题,降低(dī)了太阳电(diàn)池(chí)阵工(gōng)作温度(dù),让“大体格”也能“一飞(fēi)冲天(tiān)”,顺利将各(gè)种物资(zī)运(yùn)往太空。
确保数(shù)据在天舟(zhōu)与大地间无缝流转(zhuǎn),网络通信研(yán)究院研制的卫星通信系统搭建起“信息天路”,能为地面测(cè)控(kòng)站、指挥中心(xīn)与(yǔ)天舟(zhōu)九号之(zhī)间(jiān)实现(xiàn)信息通联,实时传输各类指令、数据和影像,犹如横跨(kuà)天地的数(shù)据“星河”,编织无形的信息网络,让天舟九号时(shí)刻与地面控制人(rén)员保持“心有灵(líng)犀”的默(mò)契。
此外,网络(luò)通信研(yán)究(jiū)院研制(zhì)的实况电视系统,能(néng)够将发射、对接等关键画面实(shí)时(shí)传回地球,为地面人员提(tí)供直观的决策支(zhī)持,满(mǎn)足可(kě)视化指挥需(xū)求。
核心元器件(jiàn):轻盈小巧稳护航
“这次的器件不(bú)仅小(xiǎo)巧轻便(biàn),在(zài)高相位一致(zhì)性、低损耗及较宽范围(wéi)温度适应(yīng)性等方(fāng)面(miàn)特点也(yě)很突出。”9所依托多(duō)年宇航用高可(kě)靠(kào)隔离器、环(huán)行器的研制(zhì)基础,持续从核心(xīn)材料、器件设计、工艺技术等方面(miàn)攻坚,实现器(qì)件研制、生产等全过程的自主创新,不断提升器(qì)件在高(gāo)可靠(kào)、小型化、宽(kuān)频带、大功率等方面优(yōu)势,保障系统(tǒng)信号稳(wěn)定传输(shū)。
轻(qīng)量(liàng)化、小型化(huà)、高可靠(kào),为飞船创新研制(zhì)的系列航天电(diàn)缆,能够适应(yīng)宇宙空间(jiān)的极端温度(dù)、真空、辐射(shè)等复杂条件。23所创新研(yán)制的航天电子安装线、宇航用百兆网(wǎng)线、螺(luó)旋电缆(lǎn)、瞬高(gāo)温电缆等产品能力超群。瞬高温电缆可在火箭点(diǎn)火产生的急(jí)速高温(wēn)环境下连续工(gōng)作(zuò)。宇航用百兆网(wǎng)线衰减小(xiǎo)、延时差小,支撑高频率、大流量(liàng)的数字信号传输,保证舱内网络设备和天地往返网络信号良好传递。
“别看这单个芯片仅(jǐn)有(yǒu)几平(píng)方毫米(mǐ),却能在实(shí)现低功(gōng)耗(hào)的同时(shí)兼顾高效率的输(shū)出,为系(xì)统载(zǎi)荷顺利(lì)运行提供坚强保障(zhàng)。”55所专家表示,团(tuán)队为(wéi)飞(fēi)船研制配套(tào)的多款核心芯(xīn)片、功(gōng)放模块等产品,在(zài)飞船与地(dì)面接(jiē)收终端间搭建起天(tiān)地信息传输链(liàn)。其(qí)中,多款封装(zhuāng)管壳(ké)为飞船核心芯片进行全副武装,解决(jué)深空辐射(shè)、强压力等特殊环境对芯片造成的失(shī)效问题。应用于运载(zǎi)火箭的微波功率放大器产品,具(jù)有高集成(chéng)度、高可靠(kào)等特点,为发射过程中的信(xìn)号通讯保驾护(hù)航。