新华社北京7月27日电 7月27日,《新华每日电讯》发表题为《为何说资源舱是“太空调解员”？太空通信“高速公路”有多牛？柔性太阳翼为何要分两次展开……专家解读问天实验舱的“硬核科技”》的报道。
24日14时22分，长征五号B遥三运载火箭在文昌航天发射场，成功将我国空间站问天实验舱精准送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。
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凌霄“问天”，离不开硬核科技。中国航天科技集团八院承担了问天实验舱电源分系统、对接与转位机构分系统、测控通信子系统、资源舱结构与总装及电缆网研制等任务。
7月24日14时22分，搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭，在我国文昌航天发射场准时点火发射。新华社记者李刚摄
资源舱承担多重使命
问天实验舱全长17.9米，发射质量23吨，由工作舱、气闸舱及资源舱三部分组成。外壁两侧挂着1.2吨重的太阳翼系统、头上顶着近1吨的对日定向装置与桁架组件、肚子里还装载了近2吨重的推进燃料储箱……这个承担着多重使命的重要成员，就是位于问天实验舱最顶端的资源舱。
资源舱在功能上，是空间站的能源与动力中心，同时也是一位“太空调解员”。它首先需要调解的一个矛盾是：随着空间站成员越来越多，如何缓解太阳电池翼互相遮挡的现象？
八院研究团队经过多番论证和推演，创新性提出了“桁架式资源舱构型”方案，采用局部桁架结构承载太阳翼，采用二维驱动对日定向。
问天实验舱在轨工作后，还将进一步与天和核心舱协调。计划在轨将天和核心舱的太阳电池翼，转移至资源舱的桁架结构顶端，最优化地缓解太阳电池翼互相遮挡的现象。
7月24日14时22分，搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭，在我国文昌航天发射场准时点火发射。新华社记者李刚摄
修建太空通信“高速公路”
作为航天员未来在空间站内进行空间生命科学研究的主要基地，问天实验舱配置了多台科学实验机柜，许多科学实验数据都需要实时传输，对通信传输能力的需求大大增加。
中国航天科技集团八院电子所为问天实验舱修建了一条太空通信的“高速公路”。12个软件可实时处理30路链路数据，让航天员在空间站像在家里一样，“站”里“站”外打电话，与在途的飞船“电联”，各舱间“群聊”；需要时可给各端的小伙伴单独调整音量，精准设定单个或多个通话对象；还可以边听音乐边聊天。
“高速通信处理器”是进行空间站各类平台、载荷数据与地面系统间高速传输处理的一台关键设备。问天实验舱成功对接天和核心舱后，“太空家园”将迎来第二台高速通信处理器。
问天实验舱高速通信处理器并网以后，将给空间站测控系统的数据传送处理注入新的活力。而且两台高速通信处理器互为备份、接力续航、协同工作，能更好地保证空间站数据传输的可靠性和稳定性。
7月25日在北京航天飞行控制中心拍摄的问天实验舱与空间站组合体交会对接。这是问天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口的模拟图像。新华社记者郭中正摄
柔性太阳翼分两次展开
像一对“大翅膀”翱翔在太空的太阳电池翼，是航天器的“能量源泉”。由中国航天科技集团八院抓总研制的问天实验舱太阳翼，是目前国内研制的最大面积可展收柔性太阳翼，单翼全展开状态下长达27米，面积138平方米。全部收拢后厚度只有18厘米，与一部手机的长度相当。
问天实验舱入轨后，与空间站组合体实施轴向交会对接。23吨的问天实验舱与40多吨的空间站组合体，是我国目前最大吨位的两个航天器之间的交会对接，也是我国空间站第一次在有人的状态下进行交会对接。
为了避免大面积的太阳翼影响两个“大块头”航天器的交会对接，八院科研团队开创性设计了“二次展开”技术，太阳翼的展开分为“两步走”共七个步骤进行。在问天实验舱发射后独立飞行阶段，柔性太阳翼将首先展开一部分电池板，以满足实验舱能量需求。接着“中场休息”，等到对接完成后，再全部展开建立完整的能源系统。全程历时约80分钟。
此外，为了让“柔性翅膀”24小时不间断追踪太阳，保持最高状态的发电效率为空间站保障用电，问天实验舱首次采用了太阳翼双自由度同时转动，确保每一缕阳光都垂直照射在太阳翼上。
为了实现这一技术，八院自主研制出我国目前设计规模最大、连续工作寿命最长、传输功率最大的大型回转运动类空间机构产品——对日定向装置。在这一硬核科技的“加持”下，空间站将实时捕捉每一缕阳光，以保证能量供给源源不断。
关键词： 专家解读问天实验舱的硬核科技 问天实验舱
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