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托舉“神十九”的科技新力量

2024-10-31 17:36:49 來源：科技日報

10月30日4時27分，搭載神舟十九號載人飛船的長征二號F遙十九運載火箭在酒泉衛星發射中心點火發射。飛船進入預定軌道，發射取得圓滿成功。

星空浩渺，探索不止。科技的創新突破一次又一次托舉中國人奔赴太空，探尋宇宙奧秘。神舟十九號載人飛行任務背后，是什么在為航天員保駕護航?有哪些值得挖掘的科技亮點?一起解碼此次發射中的科技新力量。

裝載貨物數量最多、重量最大

從1999年11月神舟一號試驗飛船成功發射并返回，到2003年10月神舟五號載人飛船成功實施我國首次載人航天飛行任務，再到2022年11月神舟十五號載人飛船與中國空間站三艙組合體交會對接，拉開空間站應用與發展階段的序幕……25年間，中國載人航天工程連戰連捷、發發圓滿。

神舟十九號載人飛船是中國載人航天工程進入空間站應用與發展階段以來的第4艘載人飛船，也是以往型號中裝載的貨物數量最多、重量最大的一次。

作為航天員實現天地往返的“生命之舟”，神舟飛船采取由軌道艙、返回艙和推進艙構成三艙結構布局，共有14個分系統，是我國可靠性、安全性要求最嚴格的航天器。

“神舟飛船就像一艘保證航天員生命安全的運輸飛船。同時我們也在追求提升它的運輸載荷能力，力爭裝載更多物資和產品。”中國航天科技集團陳同祥介紹，研制人員通過對系統進行優化、為設備減重、重新整理空間布局等措施，使飛船的重量不變，但增加了裝載能力。陳同祥說，相比神舟十八號載人飛船，神舟十九號在外形上別無二致，但是裝載體積增加了20%，裝載重量增加了30%多，為攜帶更多有時效性要求和臨時需求物資提供了條件。

此舉不僅有助于推動神舟十九號載人飛船以及后續新批次飛船的持續改進，逐步提升飛船的上下行載荷運輸能力，也將為中國空間站長期運營提供更加高效、穩定的在軌支持。

鋰電“上崗”，滿格護航太空征程

從神舟十八號載人飛船開始，神舟飛船的主電源儲能電池將鎘鎳蓄電池升級為鋰離子蓄電池，單組電池擴容30%以上，同時新增了更為精準的充電分流控制模式，安全控制策略自適應能力進一步提升。

鋰電“上崗”這半年表現如何?相比其他航天器，神舟飛船的電源工作環境比較復雜。有單船飛行時的大負載自主供電，有遮擋嚴重和光照條件較差時接受空間站的并網供電，還有返回途中的安全供電、故障時的應急供電……神舟十八號停靠在天和核心艙徑向端口，更是覆蓋了所有在軌惡劣工況，因而經歷了更多的能源供給難題。

“鋰電能量更高、循環壽命更長、無記憶效應。其在應對復雜工況時，無須開展特殊的在軌維護工作。另外，相比鎘鎳蓄電池，鋰電能量保持能力更強，能使太陽帆板基本處于停轉狀態，間接減少機械結構的損耗。”神舟飛船電源分系統研制人員表示。

在太空“上崗”至今，神舟十八號載人飛船鋰離子蓄電池的性能與入軌初期相比幾乎沒有改變。神舟十九號作為神舟十八號的應急救援待命船，其鋰離子蓄電池已在地面“待機”半年之久。研制人員重點比對了鋰離子蓄電池在出廠、進場及發射三個階段的數據，電池狀態與剛出廠時基本沒有差異，目前仍處在巔峰狀態。

“神箭”技術革新精益求精

作為目前我國航天員唯一的“專列”，素有“神箭”美譽的長征二號F是目前我國系統最復雜的運載火箭。自執行神舟十二號飛船發射任務起，該型火箭開始采取“發射1發、備份1發”以及“滾動備份”的發射模式，為航天員的生命安全加上“雙保險”。

面對常態化快節奏發射，型號隊伍在確保發射可靠性的前提下，不斷優化發射場流程，將長征二號F火箭“發一備一”發射場流程，從空間站建造初期的49天逐步壓縮到37天。經過一次次任務的不斷積累，本次發射首次采用“待命箭不測試”的全新測發模式，將發射場流程進一步壓縮至30天。

此外，本次任務還試用了中國航天科技集團一院研制的“天際”“天元”等自主可控軟件平臺，提升任務的自動化、規范化水平。

相比普通運載火箭，載人火箭最顯著的特點，就是在火箭頂部增加了逃逸系統，其也被稱為“逃逸塔”，是為確保飛船發射階段航天員生命安全而設計的“生命之塔”。在火箭發射升空階段，一旦出現危及航天員生命安全的重大故障，逃逸系統就將按指令點火工作，在2秒左右時間內，將載有航天員的飛船艙體帶到2千米至3千米以外。

據中國航天科技集團魏威介紹，本次任務中，研制團隊繼續對逃逸系統進行了技術改進，讓長征二號F火箭的可靠性和安全性始終保持在國際前列水平。( 朱麗付毅飛)

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