神舟十九號啟程太空,天地間如何無縫溝通?上海航天人揭秘通信“神器”
10月30日,在酒泉衛星發射中心,長征二號F遙十九運載火箭托舉神舟十九號載人飛船點火升空,隨后將載有3名航天員的飛船精准送入預定軌道,我國2024年度兩次載人發射任務圓滿收官。
中國航天科技集團有限公司八院承擔了神舟載人飛船的推進艙結構與總裝、電源分系統、對接機構分系統、測控通信子系統等研制任務。記者深入了解了本次啟航的神十九飛船的特別之處。
鋰離子蓄電池握緊“接力棒”
在神舟十八號飛船上,大容量長壽命高可靠鋰離子蓄電池接過了神舟飛船“十七朝元老”大容量鎘鎳蓄電池的“接力棒”,開啟了神舟飛船電源的新征程。
神舟十九號發射前,中國航天科技集團有限公司八院811所研制人員對神舟十八號電源產品開展了在軌性能評估。結果顯示,盡管已經在太空“上崗”半年,鋰離子蓄電池的性能與入軌初期相比,幾乎沒有改變。電池容量、電壓等重要參數與半年前基本保持一致,性能依然優秀。
研制人員對神舟十九號電源產品再次開展了一次“體檢”。作為神舟十八號的應急救援待命船,神舟十九號的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的性能基本沒有差異。“如果將鋰電比作一個人,目前他處在巔峰狀態。”中國航天科技集團八院鐘丹華笑道。
鋰離子蓄電池之所以能夠在各種狀態下保持良好的狀態,不僅是因為出色的性能,更是因為在登上神舟飛船之前,它們已經歷了一次優中“嚴選”。
盡管在中國空間站、貨運飛船等航天器上已經得到成功應用,神舟飛船電源研制人員仍會對鋰離子蓄電池——這位擁有豐富航天工作經驗的“優秀員工”,開展容量、電池電壓等多方面能力匹配性考核,更好地匹配目前國內可靠性安全性最高的全硬件控制系統,高質量助力型號任務完成。
相比鎘鎳蓄電池,鋰離子蓄電池的優異性能讓地面維護和在軌使用均得到了極大的簡化。鐘丹華介紹,飛船作為應急救援待命船時,鋰離子蓄電池地面應急准備工作時間相比鎘鎳蓄電池節省了一半,可以為后續工作貢獻寶貴的時間裕度﹔飛船轉入正常發射后,地面測試時間縮短了70%,減少了繁重地面設備的使用﹔飛船在軌開展轉入空間站停靠或轉出空間站停靠動作,或是飛船遇到嚴重遮擋等復雜情況下,與電池相關的處置流程更加便捷,且漸趨標准化。
“神器”讓通信更順暢
神舟十九號載人飛船進入太空后,在茫茫星海中,與空間站和地面的溝通成為重中之重,如何保持通信暢通,順利完成與空間站的交會對接?這就需要載人飛船測控與通信產品家族裡最重要的兩位成員——應答機和空空通信機精准護航。
通過應答機和空空通信機,可以建立起載人飛船與地面、空間站的通信鏈路,但數據的傳輸卻遠不如一聲“你好”來得親切。另一“神器”——話音處理設備,可為航天員在發射、在軌、返回等環節提供實時語音通信保障。
話音處理設備作為天地通話、器間通話的必需設備,可以實現載人飛船與空間站對接前的高質量雙向通話。這一代的話音處理設備,在原有的天地話音鏈路的基礎上,增加了全新的用於交會對接的空空話音鏈路通道。
與天地鏈路相比,空空鏈路存在帶寬限制,為了保証通話質量,中國航天科技集團有限公司八院804所話音處理團隊開展了多項方案論証和技術攻關工作,對話音編碼算法進行了多次模擬和仿真,經過對編碼模式進行改進,最終實現在空空話音鏈路的編碼速率降低的情況下,通話質量依然清晰。
同時,為了提高天地通話的可靠性,話音處理設備增加了一路通過USB應答機下傳的話音鏈路,通過增加冗余備份通道,確保了話音天地長鏈路傳輸的可靠性。
分享讓更多人看到
- 評論
- 關注