原子钟、太阳翼……探访梦天实验舱背后的“硬科技”

新华社北京11月1日电题：原子钟、太阳翼……梦天实验室背后的“硬科技”

新华社记者宋晨、胡喆、温竞华

梦天实验室发射入轨后，于11月1日成功与天和核心模块前方端口对接。 随后将按计划实施梦天实验室重排，梦天实验室形成天和核心模块、天问实验室和空间站“t”形基本布局组合体。 这次发射的梦天实验室背后有什么“硬技术”？

梦天实验室内设有空间科学研究和应用领域的超冷原子物理实验盘、高精度时频实验盘等七个方面的8个科学实验盘。 其中，高精度时频实验台是空间站中最复杂的实验台。

中国科学院国家授时中心主任、高精度时频实验台科学实验系统指挥张首刚介绍，高精度时频实验系统是通过舱内不同特性的原子钟组合，完成世界上在轨运行精度最高的空间时频系统。 该系统产生的高精度时频信号利用舱外安装的微波和激光时频传输载荷在地面和空间一定范围内传递高精度时频信号。

作为空间站科学与技术实验平台之一，高精度时频系统的研制目标是为相关精密测量物理提供研究平台，为相关工程技术的应用提供高精度时频信号。

据悉，该系统主要由地面试验评估和实验验证系统及空间负荷部分组成。 其中，空间负荷部分主要包括有源氢原子钟等11个子系统。 有源氢原子钟是高精度时频实验系统中的核心负载，它为空间时频系统提供了基础时频信号，同时也为小型化有源氢原子钟在卫星平台上的应用奠定了坚实的基础。

为了满足系统对氢表体积重量的要求，中国航天科工集团二院203校氢表团队对整机进行了全面优化，解决了一系列技术问题。

“留下预计量，在预计的时间内观测指标的状况。 ”中国航天科工集团二院203校设计师铁中表示，在此期间，大家满脑子都是表，不断调试、测试，整个过程循环往复。 每个人都要忍耐，咬下这根“硬骨头”。

另外，中国空间站搭载的天文、地理、生物、医学等各类科学仪器相继启动，航天员的日常生活也离不开能量。 传统的刚性、半刚性太阳能电池翼因其体积、重量、功率等因素无法满足需求，而柔性翼体积小、展开面积大、功率重量比高，收放后厚度18厘米，与手机长度相当，仅为刚性太阳能翼的八分之一。

值得注意的是，作为一种全新的太阳能电池翼，柔性翼所具有的系统结构、展开原理、技术难点等特点，与传统的刚性、半刚性太阳能翼有很大的不同。

传统的刚性、半刚性太阳翼均为一次展开，而大型柔性太阳电池翼是世界上首个“二次展开”技术，是为了确保对接这一关键动作的绝对安全。

以梦天实验室太阳能电池翼为例，在对接过程中，太阳能电池翼完全展开后，双手将拥有巨大的帆。 即使轻微晃动，实验室速度、相对位置和飞行姿态的控制精度也会大幅降低，控制难度呈指数上升。

为此，中国航天科技集团八院设计团队突破了“二次拓展”关键技术。 在梦天实验室发射后的独立飞行阶段，柔性太阳能电池翼率先展开部分电池板以满足实验室的能源需求，降低飞行控制难度，顺利完成对接。 对接完成后，全面展开，建立完整的能源系统。

来源：新华网日语