【“问天”发射!510所再现磅礴力量】

7 月 24 日,空间站问天实验舱在中国文昌航天发射场发射升空,这是我国空间站建造阶段三个舱段中的第二个舱段,也是中国空间站的首个实验舱。中国空间站"问天实验舱"是当今世界现役最大单体载人航天舱段,其发射质量 23 吨,轴向总长 17.9 米,舱体最大直径 4.2 米,较之"天和"重量和长度都创造了单体载人航天器的"历史记录"。问天舱分为工作舱、气闸舱、资源舱三部分,不仅配置了与"天和"一样的航天员在轨生活的居住区和生活区,充分满足航天员的"吃穿住行",作为空间站内的实验舱,它的主要作用还是作为"太空实验室",工作舱中配置了大量的科学研究机柜,可以实现单学科或多学科交叉的空间科学实验,整体达到国际先进水平。而一直备受大家期待的"太空授课"也将以全新的面貌在"问天实验舱"开展。

此次"问天"任务,510 所再次聚力出发,研制的载荷适配器、舱外投光照明子系统、音频单元、照明设备等一系列火爆"单品",将乘坐"问天"到达宇宙深处,发挥探索浩瀚星空的重要作用,进一步彰显 510 所齐心协力、拼搏创新的科研力量。

◆太空实验室的舱外"多孔端口"——载荷适配器

"问天实验舱"作为现在我国最先进的太空实验舱,除了可以进行空间生命科学的研究外,同时还具备材料舱外暴露装置,为未来部分科学实验提供零压力和真空环境。我国空间站建成后将开展大量舱外暴露科学试验,是我国空间站达到国际先进水平的重要标志。而"载荷适配器"作为空间站中小型舱外载荷的通用接口设备,为中小型标准舱外载荷提供通用化的"多孔端口",包括机械、供电、信息和热接口等,是"太空实验室"运营后舱外暴露科学实验的基础,其舱外实验载荷的在轨无人安装、长期在轨支持、多轮次更换,都离不开 510 所研制的"载荷适配器"的帮助。

"载荷适配器"的本质是一种轻小型对接机构,由主动端和被动端组成,安装在空间站实验舱 I 外暴露平台的 22 台阵列化布置的"端口插座"由载荷适配器的被动端实现,后续随"天舟"货船分批次多轮上行的各式标准舱外载荷携带"端口插头"由载荷适配器的主动端担当,并利用机械臂操作实现安装和更替。另外根据是否具备为舱外载荷提供导热通道,载荷适配器又分为 I 型 ( 无导热能力 ) 和 II 型 ( 有导热能力 ) 两种,II 型在具备 I 型轻小型对接机构功能的基础上还配置了控温液路及冷板,实现对载荷的主动热控。

此次"问天"实验舱相较于"天和"配备了一个精巧的小型机械臂,可以单独发挥作用,也可与"天和"的大型机械臂配合完成航天员的出舱、舱外设施照料、巡检等任务。针对支持机械臂在轨操作的需求,510 所通过技术创新设计的载荷适配器被动端"分步被动引导组件"可实现对主动端的引导,实现校正机械臂操作偏差的功能,引导过程也可通过主动端同步捕获、主动校正、自润滑楔紧锁和浮动连接器来实现锁紧和资源连通被动端的功能,从而实现载荷适配器的"轻小型对接机构"功能。510 所"载荷适配器"的研制过程共攻克同步捕获、主动位姿校正、刚性锁紧等 14 项关键技术,在四次大系统机械臂载荷操作试验中接口匹配良好:控制模式适用、容差配合合理、信息交互、操作力适配等方面都有优异表现,能够可靠校正机械臂位姿偏差,锁紧连通后的供电、通讯、传热性能优良,整体性能已经达到了国际先进水平,是"太空实验室"里不可或缺的重要部分。

◆太空实验室的舱外"照明灯"——舱外投光照明子系统

当前,神舟十四号乘组的3名航天员正在中国空间站执行任务,"问天"的到来也意味着中国空间站首次在有航天员的状态下迎接航天器的来访,这又将是一个"见证历史"的重要时刻。

后续航天员还将首次从问天实验舱气闸舱出舱,舱外活动的开展离不开"照明灯",而 510 所研制的舱外投光照明子系统将会发挥重要作用。舱外投光照明子系统属于复杂的舱外机、电、光一体化设备,由投光灯单元、云台机构、无源展开机构及控制器组成,依靠多自由度云台的方位角度、俯仰角度动态特性提供空间站舱外的动态照明、伴随照明,用于支持航天员出舱活动和监视摄像。该设备在"问天"发射时为机构折叠压紧状态 , 在轨之后将转换为机构展开到位并锁定状态。该设备云台的转动范围大,能实现"太空实验室"舱外不同照度需求下的亮度调整,并具备在轨维修功能。

为适应舱外环境,如紫外辐照、总剂量辐照、原子氧辐照等,510 所"舱外投光照明子系统"的研制团队分别从材料、工艺、结构设计等几个方面开展攻关,在经历了一次次的失败,一次次的重来之后,成功攻克了四大关键技术,设计出了能够抵御空间辐照的灯体结构以及光学照明系统,顺利通过了特殊空间环境地面试验,保证了在轨长时间高效率工作。其可在轨维修更换功能也是经历了多轮迭代优化设计,才得以实现的。510 所的"舱外投光照明子系统"在"太空实验室"建成后将不仅为航天员长期在轨驻留及开展舱外维修、科研活动提供良好的照明,也为出舱活动任务提供了美轮美奂的光影效果,我们看到的每一张"太空大片"都是通过它的默默打光得以呈现的。

◆航天员的舱内"太空家居"语音设备——音频单元

中国空间站既是我们国家的"太空实验室"也是航天员在浩瀚宇宙中温暖的"家"。因此"问天"配置了一系列的"太空家居"设备,为航天员的工作和生活提供智能、便捷的服务。音频单元作为终端音频仪表设备,是 510 所为空间站新研的音频设备。音频单元可以支持多类型、多通道音频终端的输入输出,可以接收整个空间站的报警信息实现对航天员的语音报警提示,还能实现航天员与地面的天地电话,实现多舱状态下各舱段航天员之间及地面测控中心的会议通话功能,为航天员在轨通话提供了多种模式。

音频单元作为空间站中唯一的外放式音频设备,在研制过程中面临着较多的声学设计难题。为适应空间站任务的变化,空间站音频单元软件还可以进行在轨升级。510 所"音频单元"软件研制团队在充分调研的基础上,提出了软件三级加载方案,该方案可以应对复杂的空间硬件环境和通讯环境,确保在最恶劣的情况下,软件不会"死机"。在空间站天地通讯网数据注入实验过程中,研制团队经过 48 小时不间断测试,掌握了复杂天地数据传输过程中,数据上传带宽和时延容限等技术细节,制定了窄带宽、长时延、高误码率情况下的软件在轨注入策略。空间站音频单元还具有免提通话功能,为了保证语音播报质量及通话效果,研制组自主开发了回声抑制算法、自激抑制功能,并优化了声腔结构,克服了设备空间有限、扬声器与麦克风物理距离过近、可选材质限制等难题,解决了声学设备容易出现的回声抑制、自激啸叫等问题。在语音可懂度实验过程中,通过对整舱噪声环境分析,增加麦克风的信噪比,从而提高语音的可懂度。之后航天员在"问天"这个新教室中开展"天地通话"和全新"太空授课",音频单元也会给航天员带去全新的授课"音频"体验。

◆航天员的舱内"太空家居"照明体验——照明设备

空间站是长期在轨驻留的载人飞行器,航天员在舱内工作、生活及出舱活动都离不开照明设备。510 所承担了"问天实验舱"大部分照明产品研制工作,配套照明类产品共计 7 种,36 余台 / 套。其中全新设计的照明产品主要包括情景照明产品、便携照明产品和舱外泛光照明产品。

问天舱照明设备

舱内情景照明产品包括通道照明、生活照明、阅读照明、维修用头灯、照明控制器等 5 类 20 余台产品。这是我国首次在空间飞行器上应用情景模式可调照明技术,也是全球首次在大型载人航天器内部全范围应用情景照明技术。由于航天员长期在轨生活,以前载人飞船单一的照明模式会造成航天员工作效率降低,生物钟紊乱以及睡眠障碍等问题,情景照明产品通过对色温、亮度、照明区域的可控调节,可解决上述问题。照明模式可精确到工作模式、就餐模式、娱乐模式、睡眠模式等;照明区域也可细分为工作区、生活区、阅读区、维修区等;操作方式包括手持移动设备 WiFi 无线控制、照明开关板有线控制等,这些设计都极大的提升了航天员在轨工作、生活的便利性和舒适性。

空间站便携照明设备主要用于舱外精准维修照明和舱内母线掉电时航天员转舱或逃逸的应急照明,目前在国外空间领域并无同类产品。便携照明设备满足了在舱内、舱外工作情况下连续工作 6 小时的苛刻需求,也是国内首次将锂电池应用于舱外便携式产品设计中。针对锂电池短路可能导致的起火、爆炸问题,510 所研制的"便携照明设备"采取了多项技术,确保了锂电池空间应用的可靠性。

舱外泛光照明提供航天员出舱时行走路径上的辅助泛光照明以及舱外摄像照明。是我国首次在轨应用的舱外空间环境长寿命照明产品。它的研制攻克解决了空间电离总剂量辐照环境、紫外辐照环境、原子氧腐蚀环境长时间耐受的技术难题,让航天员在地球的阴影区也能正常进行舱外活动。除此之外,问天舱照明产品还有报警灯、专用照明灯、专用照明控制板等特殊场景灯具,它们共同构建了一个明亮、舒适的中国空间站光环境。

在空间站"问天"发射任务中,510 所继续发挥自身技术优势,集全所科研力量再次出击,用科技创新精神引领科研工作,以脚踏实地团结协作的品格,为我国航天事业的空间站建设贡献了属于 510 所的磅礴力量。

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#羊村的扛把子# #散文#

秋__丰子恺

我的年岁上冠用了“三十”二字,至今已两年了。不解达观的我,从这两个字上受到了不少的暗示与影响。虽然明明觉得自己的体格与精力比二十九岁时全然没有什么差异,但“三十”这一个观念笼在头上,犹之张了一顶阳伞,使我的全身蒙了一个暗淡色的阴影,又仿佛在日历上撕过了立秋的一页以后,虽然太阳的炎威依然没有减却,寒暑表上的热度依然没有降低,然而只当得余威与残暑,或霜降末落的先驱,大地的节候已从今移交于秋了。

实际,我两年来的心情与秋因最容易调和而融合。这情形与从前不同。在往年,我只慕春天。我最欢喜杨柳与燕子。尤其欢喜初染鹅黄的嫩柳。我曾经称自己的寓居为“小杨柳屋”,曾经画了许多杨柳燕子的画,又曾经摘取秀长的柳叶,在厚纸上裱成各种风调的眉,想象这等眉的所有者的颜貌,而在其下面添描出眼鼻与口。那时候我每逢早春时节,正月二月之交,看见杨柳枝的线条上挂了细珠,带了隐隐的青色而“遥看近却无”的时候,我心中便充满了一种狂喜,这狂喜又立刻变成焦虑,似乎常常在说:“春来了!不要放过!赶快设法招待它,享乐它,永远留住它。”我读了“良辰美景奈何天”等句,曾经真心地感动。以为古人都太惜一春的虚度。前车可鉴!到我手里决不放它空过了。最是逢到了古人惋惜最深的寒食清明,我心中的焦灼便更甚。那一天我总想有一种足以充分酬偿这佳节的举行。我准拟作诗、作画,或痛饮、漫游。虽然大多不被实行;或实行而全无效果,反而中了酒、闹了事,换得了不快的回忆;但我总不灰心,总觉得春的可恋。我心中似乎只有知道春,别的三季在我都当做春的预备,或待春的休息时间,全然不曾注意到它们的存在与意义。而对于秋,尤无感觉:因为夏连续在春的后面,我可当做春的过剩;冬先行春的前面,我可当做春的准备;独有与春全无关联的秋,在我心中一向没有它的位置。

自从我的年龄告了立秋以后,两年来的心境完全转了一个方向,也变成秋天了。然而情形与前不同:并不是在秋日感到像昔日的狂喜与焦灼。我只觉得一到秋天,自己的心境便十分调和。非但没有那种狂喜与焦灼,常常被秋风秋雨秋色秋光所吸引而融化在秋中,暂时失却了自己的所在。而对于春,又并非像昔日对于秋的无感觉。我现在对于春非常厌恶。每当万象回春的时候,看到群花的斗艳、蜂蝶的扰攘,以及草木昆虫等到处争先恐后地滋生繁殖的状态,我觉得天地间的凡庸、贪婪、无耻与愚痴,无过于此了!尤其是在青春的时候,看到柳条上挂了隐隐的绿珠,桃枝上着了点点的红斑,最使我觉得可笑又可怜。我想唤醒一个花蕊来对它说:“啊!你也来反复这老调了!我眼看见你的无数的祖先,个个同你一样地出世,个个努力发展、争荣竞秀;不久没有一个不憔悴而化泥尘。你何苦也来反复这老调呢?如今你已长了这孽根,将来看你弄娇弄艳、装笑装颦,招致了蹂躏、摧残、攀折之苦,而步你的祖先们的后尘!”

实际上,迎送了三十几次的春来春去的人,对于花事早已看得厌倦,感觉已经麻木,热情已经冷却,决不会再像初见世面的年轻少女般地为花的幻姿所诱惑而赞之、叹之、怜之、惜之了。况且天地万物,没有一件逃得出荣枯、盛衰、生灭、有无之理。过去的历史昭然地证明着这一点,无需我们再说。古来无数的诗人千篇一律地为伤春惜花费词,这种效颦也觉得可厌。假如要我对于世间的生荣死灭费一点词,我觉得生荣不足道,而宁愿欢喜赞叹一切的死灭。对于死者的贪婪、愚昧与怯弱,后者的态度何等谦逊、悟达而伟大!我对于春与秋的舍取,也是为了这一点。

夏目漱石三十岁的时候,曾经这样说:“人生二十而知有生的利益;二十五而知有明之处必有暗;至于三十的今日,更知明多之处暗亦多,欢浓之时愁亦重。”我现在对于这话也深抱同感;有时又觉得三十的特征不止这一端,其更特殊的是对于死的体感。青年们恋爱不遂的时候惯说生生死死,然而这不过是知有“死”的一回事而已,不是体感。犹之在饮冰挥扇的夏日,不能体感到围炉拥衾的冬夜的滋味。就是我们阅历了三十几度寒暑的人,在前几天的炎阳之下也无论如何感不到浴日的滋味。围炉、拥衾、浴日等事,在夏天的人的心中只是一种空虚的知识,不过晓得将来须有这些事而已,但是不能体感它们的滋味。须得入了秋天,炎阳逞尽了威势而渐渐退却,汗水浸胖了的肌肤渐渐收缩,身穿单衣似乎要打寒噤,而手触法郎绒觉得快适的时候,于是围炉、拥衾、浴日等知识方能渐渐融入体验界中而化为体感。我的年龄告了立秋以后,心境中所起的最特殊的状态便是这对于“死”的体感。以前我的思虑真疏浅!以为春可以常在人间,人可以永在青年,竟完全没有想到死。又以为人生的意义只在于生,我的一生最有意义,似乎我是不会死的。直到现在,仗了秋的慈光的鉴照,死的灵气钟育,才知道生的甘苦悲欢,是天地间反复过亿万次的老调,又何足珍惜?我但求此生的平安的度送与脱出而已。犹之罹了疯狂的人,病中的颠倒迷离何足计较?但求其去病而已。

我正要搁笔,忽然西窗外黑云弥漫,天际闪出一道电光,发出隐隐的雷声,骤然洒下一阵夹着冰雹的秋雨。啊!原来立秋过得不多天,秋心稚嫩而未曾老练,不免还有这种不调和的现象,可怕哉!

一九二九年

【赏析】

春与秋其代序,皆是自然的规律。恰如作者一开始喜春不知秋,到最后喜秋而厌春,亦是一种转变。随着时间的推移,很多事情都在改变,人的心境、心情更是如此。任凭时光荏苒,唯独我们的心是值得思考的,只有坦然的心境,才能领略春华秋实的别样情味。

【作者简介】

丰子恺(1898—1975),原名丰润,浙江桐乡人,中国现代漫画家和散文家。在美术方面曾出版过《护生画集》、《子恺漫画》,在散文方面曾先后出版了《缘缘堂随笔》、《子恺小品集》、《丰子恺创作选》等。


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