神舟十二号“飞天”,揭秘背后的“南航智慧”

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2021-06-19 08:00

神舟十二号“飞天”,揭秘背后的“南航智慧”

  “整个交会对接过程仅历时约6.5小时,这验证了我国的空间交会对接技术已经很成熟,我们此前的技术保障也达到设计预期。”6月17日下午,看到神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成自主快速交会对接的消息后,南京航空航天大学(以下简称南航)航天学院副教授王小涛语带兴奋地与科技日报记者分享这一喜讯。

  在此次交会对接及中国空间站的载人航天科学任务的探索中,包括王小涛在内的南航多支科研团队贡献了力量。

  模拟空间环境,研发电磁阻尼器高低温测试系统

  6月17日的中国上空,喜讯不断。上午9时22分,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心准时点火发射,约573秒后,神舟十二号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。

  几个小时后,喜讯再度传来:神舟十二号载人飞船入轨后顺利完成入轨状态设置,于北京时间2021年6月17日15时54分,采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口,与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱(船)组合体,整个交会对接过程历时约6.5小时。这是天和核心舱发射入轨后,首次与载人飞船进行的交会对接。

  “航天器对接时,存在一定的相对速度,由于航天器的质量大,对接时产生的动能比较大,这种动能如果不能及时吸收,航天器在空间中会发生震动。所以,对接机构内部采用了电磁阻尼器消耗对接能量。”王小涛介绍,电磁阻尼器设计出来之后,需要研究它在空间环境下的阻尼特性和设计的是否一致。

  “课题组花了一年的时间,研发了一套电磁阻尼器高低温测试系统,主要测试空间环境下,电磁阻尼器的阻尼特性是否满足设计要求,目前,该系统已经应用到包括神舟十二号载人飞船在内的多个神舟系列飞船的对接机构电磁阻尼器的测试任务中。”王小涛说。

  将关注辐射、失重的影响,为航天员健康保障提供支持

  此次发射,神舟十二号载人飞船将送3名航天员进入空间站生活3个月。航天员在整个任务期间的健康和安全是载人航天探索任务的核心问题, 也是航天医学领域的首要任务之一。

  南航材料科学与技术学院副教授丰俊东告诉科技日报记者:“在地球上,因为有大气层的保护,人体在地表接受的空间辐射剂量很低,但到了太空,脱离了大气层的保护,空间的一些高能粒子就会对人体造成影响,另外,人在太空将处于失重环境,失重累加空间辐射,将对航天员的中枢神经系统带来什么变化,将是我们未来的研究重点。”

  从2018年起,丰俊东领衔的核技术与航天医学工程课题组便承担了“空间站工程航天医学实验项目”等多项课题。在此前的地基实验中,课题组通过人体和动物实验模型,系统研究了辐射、辐射失重复合效应对脑组织、脑功能,如认知、记忆等的影响。

  航天相关神经—眼部综合征(SANS)已经影响到国际空间站约三分之二的航天员。丰俊东介绍:“研究发现,有国外的航天员从空间站返回地球后,眼球结构发生变化,航天员视力下降,颅内压升高,这可能与失重、辐射有关。而返回地面后,有的航天员症状消失,有的则没有恢复。”

  是什么诱发了航天员的这些身体变化?如何早发现早治疗?丰俊东说,目前,课题组正在研发在轨应用的SANS早期诊断技术,希望通过生物电信号检测技术、体液检测技术,为SANS综合征的预防、诊治奠定基础,为航天员健康保障提供支持。

(责编:赵超、初梓瑞)

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