神舟十二號“飛天”,揭秘背後的“南航智慧”
來源:科技日報
作者:金鳳
發布時間:2021-06-17
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神舟十二號“飛天”,揭秘背後的“南航智慧”

科技日報記者 金鳳

“整個(ge) 交會(hui) 對接過程僅(jin) 曆時約6.5小時,這驗證了我國的空間交會(hui) 對接技術已經很成熟,我們(men) 此前的技術保障也達到設計預期。”6月17日下午,看到神舟十二號載人飛船與(yu) 天和核心艙完成自主快速交會(hui) 對接的消息後,南京航空航天大學航天學院副教授王小濤語帶興(xing) 奮地與(yu) 科技日報記者分享這一喜訊。

在此次交會(hui) 對接及中國空間站的載人航天科學任務的探索中,包括王小濤在內(nei) 的南航多支科研團隊貢獻力量。

電磁阻尼器高低溫測試係統,南航供圖

模擬空間環境,研發電磁阻尼器高低溫測試係統

6月17日的中國上空,喜訊不斷。上午9時22分,搭載神舟十二號載人飛船的長征二號F遙十二運載火箭,在酒泉衛星發射中心準時點火發射,約573秒後,神舟十二號載人飛船與(yu) 火箭成功分離,進入預定軌道,順利將聶海勝、劉伯明、湯洪波3名航天員送入太空,飛行乘組狀態良好,發射取得圓滿成功。

幾個(ge) 小時後,喜訊再度傳(chuan) 來:神舟十二號載人飛船入軌後順利完成入軌狀態設置,於(yu) 北京時間2021年6月17日15時54分,采用自主快速交會(hui) 對接模式成功對接於(yu) 天和核心艙前向端口,與(yu) 此前已對接的天舟二號貨運飛船一起構成三艙(船)組合體(ti) ,整個(ge) 交會(hui) 對接過程曆時約6.5小時。這是天和核心艙發射入軌後,首次與(yu) 載人飛船進行的交會(hui) 對接。

“航天器對接時,存在一定的相對速度,由於(yu) 航天器的質量大,對接時產(chan) 生的動能比較大,這種動能如果不能及時吸收,航天器在空間中會(hui) 發生震動。所以,對接機構內(nei) 部采用了電磁阻尼器消耗對接能量。”王小濤介紹,電磁阻尼器設計出來之後,需要研究它在空間環境下的阻尼特性和設計的是否一致。

“課題組花了一年的時間,研發了一套電磁阻尼器高低溫測試係統,主要測試空間環境下,電磁阻尼器的阻尼特性是否滿足設計要求,目前,該係統已經應用到包括神舟十二號飛船在內(nei) 的多個(ge) 神舟係列飛船的對接機構電磁阻尼器的測試任務中。”王小濤說。

腦功能及視覺信息加工分析實驗,南航供圖

將在軌檢測航天員的腦功能等健康狀態

此次發射,神舟十二號將送三名航天員進入空間站生活三個(ge) 月。航天員在整個(ge) 任務期間的健康和安全是載人航天探索任務的核心問題, 也是航天醫學領域的首要任務之一。

“我們(men) 的研究就是關(guan) 注在航天環境中,輻射、輻射失重複合效應,對長期駐留空間站,例如駐留6個(ge) 月以上的航天員的腦和視覺的影響,以及在軌診斷、防護技術。”南航材料科學與(yu) 技術學院豐(feng) 俊東(dong) 副教授告訴科技日報記者,“在地球上,因為(wei) 有大氣層的保護,人體(ti) 在地表接受的空間輻射劑量很低,但到了太空,脫離了大氣層的保護,空間的一些高能粒子就會(hui) 對人體(ti) 造成影響,另外,人在太空將處於(yu) 失重環境,失重累加空間輻射,將對航天員的中樞神經係統帶來什麽(me) 變化,將是我們(men) 的研究重點。”

從(cong) 2018年起,豐(feng) 俊東(dong) 領銜的核技術與(yu) 航天醫學工程課題組便承擔了“空間站工程航天醫學實驗項目”等多項課題。在此前的地基實驗中,課題組通過人體(ti) 和動物實驗模型,係統研究了輻射、輻射失重複合效應對腦組織、腦功能,如認知、記憶等的影響。

而對於(yu) 駐留空間站6個(ge) 月以上的航天員,團隊將收集數據,在軌檢測航天員的腦功能狀態,評估空間站環境下航天員的健康狀態。

航天相關(guan) 神經-眼部綜合征(SANS)影響到國際空間站約三分之二的航天員。豐(feng) 俊東(dong) 介紹,“有研究發現,有國外的航天員從(cong) 空間站返回地球後,眼球結構發生變化,航天員視力下降,顱內(nei) 壓升高,這可能與(yu) 失重、輻射有關(guan) 。而返回地麵後,有的航天員症狀消失,有的則沒有恢複。”

是什麽(me) 誘發了航天員的這些身體(ti) 變化,如何早發現早治療?豐(feng) 俊東(dong) 說,目前,課題組正在研發在軌應用的SANS早期診斷技術,希望通過生物電信號檢測技術、體(ti) 液檢測技術,在航天員在軌發病早期,就能及時發現症狀,為(wei) SANS綜合征的預防、診治奠定基礎,為(wei) 航天員健康保障提供支持。


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