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7月15日,海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心,天舟九號(hào)貨運(yùn)飛船搭載長征七號(hào)遙十運(yùn)載火箭,劃破長空,向著浩瀚宇宙進(jìn)發(fā)。
在這激動(dòng)人心的時(shí)刻背后,中國電科作為載人航天工程副總指揮單位,用自主程度更高、性能更穩(wěn)定的技術(shù)手段,編織安全可靠的“測(cè)控通信網(wǎng)”,打造貨物飛天的“能源矩陣”以及系列核心關(guān)鍵元器件,確保“太空快遞”安然到達(dá)。
新一代測(cè)控通信系統(tǒng):搭建天地“生命線”
從火箭點(diǎn)火的那一刻起,中國電科構(gòu)建的測(cè)控通信系統(tǒng)就如同一張緊密的大網(wǎng),對(duì)天舟九號(hào)進(jìn)行全程跟蹤。
“我們牽頭研制的新一代陸海天基測(cè)控通信系統(tǒng),可以對(duì)航天器進(jìn)行軌道測(cè)量、遙測(cè)遙控和數(shù)據(jù)傳輸,是航天器在軌飛行的‘生命線’。”10所技術(shù)專家表示,他們?yōu)橄到y(tǒng)研發(fā)的“基帶池”猶如“萬能接口”,可以同時(shí)運(yùn)行多種工作模式,兼容不同信號(hào)形式和頻點(diǎn),并根據(jù)任務(wù)需求和設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行測(cè)控資源的智能分配,精確掌握火箭和飛船的速度、距離、飛行姿態(tài)和角度等關(guān)鍵信息。
有了“智能網(wǎng)”的密切追蹤,配合雷達(dá)的銳利“鷹眼”,火箭軌跡實(shí)時(shí)跟蹤不在話下。從火箭點(diǎn)火開始,國內(nèi)首部大口徑雷達(dá)遙測(cè)一體化系統(tǒng)也同時(shí)緊盯飛行軌跡,為發(fā)射場(chǎng)指控中心實(shí)時(shí)提供火箭距離、方位、俯仰等精確信息,保障火箭主動(dòng)段外軌道測(cè)量任務(wù)的順利進(jìn)行。
“相比于受限天氣的光學(xué)跟蹤、依賴火箭上設(shè)備的遙測(cè)手段,測(cè)量雷達(dá)不管火箭是否正常運(yùn)行,它都能‘看’到,對(duì)于上升段的探測(cè)將會(huì)更安全、更可靠。”14所技術(shù)專家表示,為圓滿完成發(fā)射任務(wù),測(cè)量團(tuán)隊(duì)提高了雷達(dá)測(cè)量精度、智能化發(fā)射艙識(shí)別能力,為發(fā)射提供更為精準(zhǔn)的安全保障。
“超穩(wěn)”系統(tǒng):打造“心有靈犀”的飛天默契
為讓天舟九號(hào)輕盈飛天,電科藍(lán)天為其研發(fā)配備了國內(nèi)獨(dú)創(chuàng)的半剛性太陽電池陣。
作為一款高電壓、萬瓦級(jí)的大功率太陽電池陣產(chǎn)品,它以“碳纖維框架+玻璃纖維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)”為基板,兩翼供電能力超過8千瓦,在繼承天舟一號(hào)半剛性太陽電池陣技術(shù)基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提高了三結(jié)砷化鎵太陽電池效率,解決了低軌道高電壓太陽電池陣防靜電充放電等問題,降低了太陽電池陣工作溫度,讓“大體格”也能“一飛沖天”,順利將各種物資運(yùn)往太空。
確保數(shù)據(jù)在天舟與大地間無縫流轉(zhuǎn),網(wǎng)絡(luò)通信研究院研制的衛(wèi)星通信系統(tǒng)搭建起“信息天路”,能為地面測(cè)控站、指揮中心與天舟九號(hào)之間實(shí)現(xiàn)信息通聯(lián),實(shí)時(shí)傳輸各類指令、數(shù)據(jù)和影像,猶如橫跨天地的數(shù)據(jù)“星河”,編織無形的信息網(wǎng)絡(luò),讓天舟九號(hào)時(shí)刻與地面控制人員保持“心有靈犀”的默契。
此外,網(wǎng)絡(luò)通信研究院研制的實(shí)況電視系統(tǒng),能夠?qū)l(fā)射、對(duì)接等關(guān)鍵畫面實(shí)時(shí)傳回地球,為地面人員提供直觀的決策支持,滿足可視化指揮需求。
核心元器件:輕盈小巧穩(wěn)護(hù)航
“這次的器件不僅小巧輕便,在高相位一致性、低損耗及較寬范圍溫度適應(yīng)性等方面特點(diǎn)也很突出。”9所依托多年宇航用高可靠隔離器、環(huán)行器的研制基礎(chǔ),持續(xù)從核心材料、器件設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)等方面攻堅(jiān),實(shí)現(xiàn)器件研制、生產(chǎn)等全過程的自主創(chuàng)新,不斷提升器件在高可靠、小型化、寬頻帶、大功率等方面優(yōu)勢(shì),保障系統(tǒng)信號(hào)穩(wěn)定傳輸。
輕量化、小型化、高可靠,為飛船創(chuàng)新研制的系列航天電纜,能夠適應(yīng)宇宙空間的極端溫度、真空、輻射等復(fù)雜條件。23所創(chuàng)新研制的航天電子安裝線、宇航用百兆網(wǎng)線、螺旋電纜、瞬高溫電纜等產(chǎn)品能力超群。瞬高溫電纜可在火箭點(diǎn)火產(chǎn)生的急速高溫環(huán)境下連續(xù)工作。宇航用百兆網(wǎng)線衰減小、延時(shí)差小,支撐高頻率、大流量的數(shù)字信號(hào)傳輸,保證艙內(nèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和天地往返網(wǎng)絡(luò)信號(hào)良好傳遞。
“別看這單個(gè)芯片僅有幾平方毫米,卻能在實(shí)現(xiàn)低功耗的同時(shí)兼顧高效率的輸出,為系統(tǒng)載荷順利運(yùn)行提供堅(jiān)強(qiáng)保障。”55所專家表示,團(tuán)隊(duì)為飛船研制配套的多款核心芯片、功放模塊等產(chǎn)品,在飛船與地面接收終端間搭建起天地信息傳輸鏈。其中,多款封裝管殼為飛船核心芯片進(jìn)行全副武裝,解決深空輻射、強(qiáng)壓力等特殊環(huán)境對(duì)芯片造成的失效問題。應(yīng)用于運(yùn)載火箭的微波功率放大器產(chǎn)品,具有高集成度、高可靠等特點(diǎn),為發(fā)射過程中的信號(hào)通訊保駕護(hù)航。