10月26日11時14分，搭載神舟十七號載人飛船的長征二號F遙十七運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空。隨后，飛船與火箭成功分離，進入預定軌道，湯洪波、唐勝杰和江新林3名航天員狀態(tài)良好，發(fā)射取得圓滿成功。
這些“江蘇科技力量”在支撐
“雙城跟蹤正常！”“渭南跟蹤正常！”“太原跟蹤正常！”“青島跟蹤正常！”火箭穿越云層，漸漸消失在人們視野中。此時，測控系統(tǒng)工作的舞臺才剛剛拉開序幕。無論是火箭起飛還是飛船返回，中國電科十四所雷達一直堅守崗位，時刻追逐空中那個“它”。
火箭在發(fā)射階段具有極高的風險性?！敖涍^多年的技術沉淀和發(fā)展，上升段測量雷達采用了雙發(fā)射機在線備份和實時自動切換設計，極大提升了裝備執(zhí)行任務的可靠性?！敝袊娍剖乃嚓P負責人表示，針對火箭飛行過程中存在的級間分離和拋棄物體現(xiàn)象，中國電科十四所研制的雷達采用智能化識別和跟蹤技術，確保雷達會始終跟蹤有效目標而不受掉落殘骸的影響，全力確保發(fā)射任務和航天員的生命安全。
“發(fā)射任務圓滿成功，讓五十五所參研參試團隊備受鼓舞。”中國電科五十五所相關負責人告訴記者，作為國防裝備的重要研究核心，中國電科五十五所為飛船配套了多款二極管產品，應用于測控通信系統(tǒng)。該類產品具有耐功率強、工作頻帶寬、環(huán)境適應性強等特點，在太空環(huán)境下能夠長期穩(wěn)定可靠地工作，可有效保證相關電路始終處于最佳工作狀態(tài)，保障天地可靠通信。在運載火箭中，中國電科五十五所配套了多款高可靠微波功率模塊，對火箭位置和姿態(tài)回傳信號進行放大，實時傳遞運行狀態(tài)數(shù)據。此外，在地面測控系統(tǒng)中配套的微波芯片套片、微波模塊等產品，用于雷達信號的放大和傳輸，為發(fā)射過程保駕護航。
在整個飛行任務中，位于太湖科學城功能片區(qū)的中國兵器工業(yè)第二一四所蘇州研發(fā)中心提供的3款關鍵元器件充當著重要角色——“壓力傳感器”可以測量驅動機構在工作期間氣體壓力的變化，對飛行器的驅動安全進行監(jiān)測；“步進電機驅動電源電路”用于載人飛船的電源分系統(tǒng)，主要功能為驅動步進電機，精確調整太陽帆板與太陽照射方向的相對方位角；“直流有刷電機驅動電路”用于對接機構系統(tǒng)的驅動器中，主要功能是為對接結構中直流有刷電機供電，驅動對接機構捕獲鎖的正反轉和閉鎖功能。
此外，南京航空航天大學科研團隊應航天員中心、上海宇航系統(tǒng)工程研究所委托，南京航空航天大學科研團隊參與研制“水下機械臂及其智能控制系統(tǒng)”，創(chuàng)新性研制出國內首臺10米級水下大作業(yè)空間、高可靠性、高安全性水下機械臂，該系統(tǒng)逼真地模擬了空間站出艙活動的機械臂轉運以及定點作業(yè)支持工況，是出艙活動任務工程實驗驗證和航天員訓練的重要保障。
航天員的健康狀態(tài)對于航天任務的完成有較大的影響。聚焦航天員在長期飛行過程中面臨的失重、亞磁場、噪聲、輻射等特殊環(huán)境，南航科研團隊關注腦功能和視覺健康。為守護神舟飛天，南航科研團隊承擔了一系列課題：在新一代載人火箭貯箱焊接變形控制研究中，突破航天鋁合金大尺寸復雜結構焊接過程形性精準調控技術，助力新一代載人運載火箭的研制；為保障“天宮”巡天，減少航天器對接過程中會產生的振動和撞擊，南航科研團隊研發(fā)了一套電磁阻尼器高低溫測試系統(tǒng)，測試空間環(huán)境下電磁阻尼器的阻尼特性是否滿足設計要求，測試系統(tǒng)已經應用到多個神舟系列飛船任務中。
火箭安全性0.99996是如何“煉”成的？
10月26日，神舟飛船和“神箭”長征二號F（以下簡稱“長二F”）火箭這對“老搭檔”再次合作，將神舟十七號乘組三名航天員送入太空，中國空間站應用與發(fā)展階段2023年度發(fā)射任務完美收官。
此次，距離中國成功發(fā)射第一艘載人飛船神舟五號，已經過去了整整20年。20年來，長二F火箭保持著100%的成功率始終未變，同時，其可靠性、安全性、適應性、航天員乘坐舒適性也在不斷提升。
2003年10月15日，長二F火箭載著神舟五號飛船，護送航天員楊利偉成功飛天，助力中國人邁出了遨游星漢的第一步。雖然火箭安全性足夠高，但是通過首次載人飛行，科研團隊還是發(fā)現(xiàn)了長二F火箭有待改進的地方。
楊利偉返回地面后曾反映，在火箭飛行到120秒至140秒的過程中，他感覺到一種讓人不適的振動。這個讓人很不舒服的振動，就是“POGO振動”（大型液體火箭飛行過程中遇到的一個不容忽視的低頻振動問題）。為了消除航天員的不適，型號隊伍立即分析數(shù)據查找原因，并對長二F火箭進行了改進，經過神舟六號、神舟七號工作改進后，這種振動現(xiàn)象徹底消失了。
神舟七號發(fā)射任務時，航天員的乘坐反饋是：“我們乘坐的火箭非常舒適，幾乎感覺不到振動?！鄙裰凼柊l(fā)射任務中，航天員稱：“很舒服！”“感覺良好！”“坐火箭太爽了！”從顛簸振動到舒適加倍，再到“坐火箭太爽了”，如今，航天員乘坐長二F火箭，更舒適、更可靠。
作為航天員“專列”，安全性能無疑是第一位的。中國載人航天工程全面轉入空間站在軌建造任務階段后，迎來了高密度發(fā)射任務，長二F火箭每一次亮相，可靠性與安全性都會再次提升。
中國火箭院總體設計部總體設計室主任魏威介紹，此次的遙十七火箭相比遙十六火箭，共有25項技術狀態(tài)變化，涉及設計改進、流程優(yōu)化以及預案細化等方面，“經過多次優(yōu)化，如今火箭安全性評估值已經提升至0.99996。”這也意味著，長二F火箭在保障航天員安全方面，超越了“萬無一失”。
每一次飛行完后，型號隊伍都會對火箭性能做評估，通過設計、制造、試驗等方方面面日復一日的積累，“支撐火箭安全性以及可靠性每個0.00001的提升，從未止步”。
記者了解到，有別于其他型號的火箭，逃逸系統(tǒng)為長二F火箭獨有，是航天員最重要的安全屏障。這個系統(tǒng)自首飛以來從未啟用過，但團隊依然一次次分析優(yōu)化，只為在守護航天員飛行時“不漏逃、不誤逃”。
從長二F遙十二火箭起，團隊就為逃逸系統(tǒng)新增了點火功能，改變以往逃逸飛行器只能朝一個固定方向逃逸的狀況，使逃逸飛行器可以選擇向垂直于地面風的方向逃逸，更加安全、靈活。此外，為聚焦航天員安全這一核心需求，長二F火箭還開啟了“發(fā)射一發(fā)、備份一發(fā)”及“滾動備份”的發(fā)射模式，為生命安全加上“雙保險”。
回首20年，從楊利偉乘坐時感到顛簸振動到神舟十六號飛行乘組驚嘆“坐火箭太爽了”，從首次載人飛行任務到滿足常態(tài)化運營，從護送一人到送三人乘組……長二F火箭用發(fā)發(fā)成功創(chuàng)造了一個個高光時刻，而唯一不變的，是對每一名進入太空的航天員生命的負責與守護，也是對我國載人航天事業(yè)發(fā)展的極致追求。
搭載多種空間生物實驗樣品
此次發(fā)射升空的神舟十七號載人飛船是我國空間站進入應用與發(fā)展階段后的第二艘載人飛船，將執(zhí)行我國第十二次載人航天飛行任務。作為航天員實現(xiàn)天地往返的“生命之舟”，神舟飛船由軌道艙、返回艙和推進艙構成，共有14個分系統(tǒng)，是我國可靠性、安全性要求最嚴格的航天器。
發(fā)射成功后，神舟十七號載人飛船與空間站組合體完成前向交會對接，形成三艙三船組合體。3名航天員進駐空間站核心艙，再現(xiàn)太空會師名場面。
記者了解，神舟十七號載人飛船計劃停靠飛行時間6個月。在軌期間將繼續(xù)實施航天員出艙活動和貨物氣閘艙出艙任務，開展空間科學實驗和技術試驗，開展平臺管理工作、航天員保障相關工作以及科普教育等重要活動。
此次神舟十七號載人飛船除了搭載3名航天員之外，還上行了“空間蛋白質分子組裝與應用研究”項目實驗單元。面向人類生命健康，本次實驗安排了蛋白質、多肽、核酸、生物材料、藥物材料5類29種實驗樣品，如胰島素、癌癥治療蛋白復合物、植物光合作用關鍵蛋白等。實驗樣品在發(fā)射場完成現(xiàn)場制備和加載，并于發(fā)射前8個小時左右，放置于生物樣品貨包送往發(fā)射塔架，隨飛船發(fā)射升空。
記者從中國科學院獲悉，空間蛋白質分子組裝與應用研究共包含5項研究內容，將開展蛋白質/核酸及其小分子復合物的單晶體制備，進一步研究空間微重力環(huán)境和輻射等因素對分子結構和晶體結構、生物學功能、藥效和藥理等的影響，指導空間安全用藥和地面藥物設計與開發(fā)。
目前，神舟十七號載人飛船已與空間站完成交會對接后，航天員將上述實驗樣品單元等轉運至空間站艙內，按飛行任務規(guī)劃陸續(xù)開展相關科學實驗。
新華日報·交匯點記者張宣楊頻萍楊易臻
