科技日报记者 付毅飞 何沛苁
2025年4月25日1时17分,神舟二十号航天员乘组顺利进驻空间站核心舱,与神舟十九号航天员乘组成功会师,即将开启为期6个月的太空生活。此次任务的顺利完成,都有哪些新技术在背后“保驾护航”?
四双“眼睛”+实时数据传输,“神箭”再升级
自1999年首飞以来,有着“神箭”之称的长征二号F运载火箭(以下简称长二F火箭)从未停下成长的脚步。记者从中国航天科技集团一院了解到,相比长二F遥十九火箭,遥二十火箭共进行了32项技术改进。
当长二F火箭划破天际时,四双特殊的“眼睛”正紧盯着箭体。该箭首次搭载了全国产化高清摄像头,图像覆盖范围从3个关键区域扩展至8个,包括箭体外表面、二级发动机尾舱、神舟飞船等部位。
“就像给火箭装上了全景行车记录仪。”中国航天科技集团陈牧野说,这些高清影像数据为地面人员提供了更多视角、更加全面的实时画面,能够更清晰地观察火箭飞行状态,并精准判断火箭关键分离动作。
以往火箭正常飞行过程中的部分关键数据,需存储在“黑匣子”中,待返回舱落地后再回收分析。而本次任务火箭的遥测数据传输速率,从2Mbps(兆比特/秒)提升至5Mbps(兆比特/秒),相当于每秒可传输约100页A4纸的扫描文档,实现了飞行数据全程实时测量与下传。
“这一改变让沿用24年的回收式存储器退出了历史舞台。”陈牧野说,改进后不仅避免了存储器回收可能带来的数据丢失风险,还能在任务过程中同步开展数据分析。
扩容 20%+批产模式,神舟飞船进入“量产时代”
神舟二十号载人飞船是中国空间站进入应用与发展阶段后的第5艘载人飞船。科技日报记者从中国航天科技集团五院了解到,研制过程中,五院神舟团队设计人员在轨道舱原运能基础上,对飞船承载空间进行了优化设计,拓展出约20%的上行载荷装载空间,能为空间站运送更多的物资。
目前,神舟飞船发射密度提高到了一年两发,飞船也进入“量产时代”。研制团队结合任务特点,建立了“多线并举,滚动待命”的批产技术状态管理模式;通过串并行优化、试验工况优化、自动化测试和远程测试优化等方式,实现了高效的全流程批产技术创新,大幅压缩了飞船出厂前研制和发射场测试时间,提高了飞船批产的效率和效益。
记者还了解到,在神舟二十号飞船成功发射的同时,神舟二十一号飞船作为“一船发射,一船待命”的滚动备份型号,也已完成应急救援待命前的全部工作。
交会对接模式中,“奇偶数字” 有门道
此次任务中,神舟二十号飞船在经历了约6.5小时的飞行后,与空间站天和核心舱完成对接,形成了三船三舱组合体。
神舟二十号飞船此次采用的是和神舟十六号、神舟十八号飞船一样的径向交会对接模式,而此前神舟十五号、神舟十七号、神舟十九号飞船,则采用前向交会对接模式。这种“单号”飞船前向交会对接、“双号”飞船径向交会对接的现象有什么门道?
据五院技术人员介绍,单从交会对接技术来说,前向对接和径向对接各有优势。前向对接在技术上相对成熟,且便于空间站的扩展和物资运输等任务的开展;径向对接则为航天员乘组的轮换提供了更多的通道和手段,同时也增加了空间站接纳来访飞行器的能力。交替使用前向和径向对接方式,可以使空间站的各个对接口得到充分利用,提高空间站的运营效率和灵活性。