“整個(gè)交會(huì)對(duì)接過程僅歷時(shí)約6.5小時(shí),這驗(yàn)證了我國的空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)已經(jīng)很成熟,我們此前的技術(shù)保障也達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期。”6月17日下午,看到神舟十二號(hào)載人飛船與天和核心艙完成自主快速交會(huì)對(duì)接的消息后,南京航空航天大學(xué)(以下簡稱南航)航天學(xué)院副教授王小濤語帶興奮地與科技日?qǐng)?bào)記者分享這一喜訊。
在此次交會(huì)對(duì)接及中國空間站的載人航天科學(xué)任務(wù)的探索中,包括王小濤在內(nèi)的南航多支科研團(tuán)隊(duì)貢獻(xiàn)了力量。
模擬空間環(huán)境,研發(fā)電磁阻尼器高低溫測(cè)試系統(tǒng)
6月17日的中國上空,喜訊不斷。上午9時(shí)22分,搭載神舟十二號(hào)載人飛船的長征二號(hào)F遙十二運(yùn)載火箭,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)火發(fā)射,約573秒后,神舟十二號(hào)載人飛船與火箭成功分離,進(jìn)入預(yù)定軌道,順利將聶海勝、劉伯明、湯洪波3名航天員送入太空,飛行乘組狀態(tài)良好,發(fā)射取得圓滿成功。
幾個(gè)小時(shí)后,喜訊再度傳來:神舟十二號(hào)載人飛船入軌后順利完成入軌狀態(tài)設(shè)置,于北京時(shí)間2021年6月17日15時(shí)54分,采用自主快速交會(huì)對(duì)接模式成功對(duì)接于天和核心艙前向端口,與此前已對(duì)接的天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船一起構(gòu)成三艙(船)組合體,整個(gè)交會(huì)對(duì)接過程歷時(shí)約6.5小時(shí)。這是天和核心艙發(fā)射入軌后,首次與載人飛船進(jìn)行的交會(huì)對(duì)接。
“航天器對(duì)接時(shí),存在一定的相對(duì)速度,由于航天器的質(zhì)量大,對(duì)接時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能比較大,這種動(dòng)能如果不能及時(shí)吸收,航天器在空間中會(huì)發(fā)生震動(dòng)。所以,對(duì)接機(jī)構(gòu)內(nèi)部采用了電磁阻尼器消耗對(duì)接能量。”王小濤介紹,電磁阻尼器設(shè)計(jì)出來之后,需要研究它在空間環(huán)境下的阻尼特性和設(shè)計(jì)的是否一致。
“課題組花了一年的時(shí)間,研發(fā)了一套電磁阻尼器高低溫測(cè)試系統(tǒng),主要測(cè)試空間環(huán)境下,電磁阻尼器的阻尼特性是否滿足設(shè)計(jì)要求,目前,該系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到包括神舟十二號(hào)載人飛船在內(nèi)的多個(gè)神舟系列飛船的對(duì)接機(jī)構(gòu)電磁阻尼器的測(cè)試任務(wù)中。”王小濤說。
將關(guān)注輻射、失重的影響,為航天員健康保障提供支持
此次發(fā)射,神舟十二號(hào)載人飛船將送3名航天員進(jìn)入空間站生活3個(gè)月。航天員在整個(gè)任務(wù)期間的健康和安全是載人航天探索任務(wù)的核心問題,也是航天醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的首要任務(wù)之一。
南航材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授豐俊東告訴科技日?qǐng)?bào)記者:“在地球上,因?yàn)橛写髿鈱拥谋Wo(hù),人體在地表接受的空間輻射劑量很低,但到了太空,脫離了大氣層的保護(hù),空間的一些高能粒子就會(huì)對(duì)人體造成影響,另外,人在太空將處于失重環(huán)境,失重累加空間輻射,將對(duì)航天員的中樞神經(jīng)系統(tǒng)帶來什么變化,將是我們未來的研究重點(diǎn)。”
從2018年起,豐俊東領(lǐng)銜的核技術(shù)與航天醫(yī)學(xué)工程課題組便承擔(dān)了“空間站工程航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目”等多項(xiàng)課題。在此前的地基實(shí)驗(yàn)中,課題組通過人體和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,系統(tǒng)研究了輻射、輻射失重復(fù)合效應(yīng)對(duì)腦組織、腦功能,如認(rèn)知、記憶等的影響。
航天相關(guān)神經(jīng)—眼部綜合征(SANS)已經(jīng)影響到國際空間站約三分之二的航天員。豐俊東介紹:“研究發(fā)現(xiàn),有國外的航天員從空間站返回地球后,眼球結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,航天員視力下降,顱內(nèi)壓升高,這可能與失重、輻射有關(guān)。而返回地面后,有的航天員癥狀消失,有的則沒有恢復(fù)。”
是什么誘發(fā)了航天員的這些身體變化?如何早發(fā)現(xiàn)早治療?豐俊東說,目前,課題組正在研發(fā)在軌應(yīng)用的SANS早期診斷技術(shù),希望通過生物電信號(hào)檢測(cè)技術(shù)、體液檢測(cè)技術(shù),為SANS綜合征的預(yù)防、診治奠定基礎(chǔ),為航天員健康保障提供支持。