上海航天助力第四次太空会师

神舟十八号飞船和空间站组合体的模拟画面 新华社 发

今天5时04分，在轨执行任务的神舟十七号航天员乘组打开“家门”，欢迎神舟十八号航天员乘组入驻空间站。这也是中国空间站的第四次“太空会师”。

21年，13次载人飞行任务，神舟载人飞船成功将22位航天员、35人次送入太空，任务成功率100%。

进入空间站应用与发展阶段后，我国已经发射了三艘神舟载人飞船，交替对接并停靠于空间站前向和径向对接端口，为空间站运营提供人员天地往返运输服务。中国航天科技集团有限公司上海航天技术研究院承担神舟载人飞船的电源分系统、对接机构分系统、推进舱结构与总装、测控通信子系统、总体电路分系统推进舱电缆网及三舱配电器等研制任务。

神舟电源“上新”

电源分系统是飞船14个分系统之一，是为整船在轨飞行提供电能的主电源、关键阶段确保航天员安全的应急电源、推返分离后为返回舱提供电能的返回着陆电源，及为轨道舱等，堪称飞船“心脏”。

作为电源分系统的“老将”，镉镍电池已成功护航17次神舟飞天之路。神舟十八号成功发射，长寿命、大容量、高可靠的锂离子蓄电池将开启神舟飞船电源的新征程。新“成员”锂离子蓄电池，并不是“履历空白”的航天“新兵”，它已在空间站、货运飞船等航天器上应用，安全性、可靠性得到广泛的验证，“比能量更高、循环寿命更长、高倍率充电更佳，且为整船减重了50公斤左右，进一步满足了空间站应用与发展阶段神舟飞船的任务需求。”技术专家钟丹华介绍。

锂离子蓄电池的充电控制方式也得到全新升级，“采用全硬件的充电控制方式，安全冗余采用三重冗余控制方式，每一种均可独立开展工作，且互为备份，相当于为电池的安全性上了‘三重保险’。”

从产品研制到交付，上海航天研制人员用了四年时间完成了大量的地面试验验证，完成了与整船的各种匹配测试。神舟十八号不仅迭代升级了主电源的蓄电池及其充电控制方式，返回电源、应急电源、火工品电源使用的锌银电池的使用寿命也增加20%，可以支撑神舟飞船在轨更长时间的停靠任务。

对接“准”字当头

神舟十八号载人飞船是空间站应用与发展阶段第二艘实施径向对接的载人飞船。空间站百吨级组合体对飞船测量敏感器的遮挡，以及空间站组合体发动机工作时羽流间的相互影响，都对径向对接带来巨大的挑战。为了消除这些影响带来的风险，对接机构通过研制产品化、流程标准化，把每一发对接机构的192个传感器、18个执行机构、260余个弹簧的性能参数偏差控制在最小，通过地面标准流程31次捕获缓冲试验，验证对接机构具备在31种复杂工况下的捕获缓冲能力。

随着飞船技术成熟，空空通信机将在交会对接段完成飞船绝对定位数据、控制关键状态数据、遥控注入等信息传输，建立载人飞船与空间站之间的双向通信链路。载人飞船内航天员还可通过空空通信链路与空间站内航天员进行任务通话，架起航天员之间实时语音通信的“鹊桥”。

无惧超长“待机”

作为航天员天地往返的“生命之舟”，神舟载人飞船的技术日臻成熟、性能愈发优越，但对于载人航天研制团队来说，每一艘飞船都不是简单的复制。

从空间站关键技术验证阶段开始，载人飞船就采取“一船发射、一船应急救援待命”的滚动备份模式。2023年10月，神舟十七号载人飞船启航，在过去的200多天里，神舟十八号载人飞船始终在地球表面坚守伫立着，时刻准备执行应急救援任务。通常来说，飞船入轨后，太阳电池翼的在轨可靠展开是确保实现能源供给的关键动作，为了保证长期“待命状态”下飞船太阳电池翼的在轨可靠展开，上海航天研制团队从产品研制阶段开始，就利用数字化手段，将关键产品重要指标的实测数据方差控制在千分之一内，再利用地面部组件测试结果，综合计算出飞船在轨展开的所需时间。经多发载人飞船的飞行验证，太阳电池翼在轨可实现8秒左右的快速稳定展开并锁定，证明了太阳电池翼的“超长待机”能力。 本报记者 叶薇