神舟十一號航天員在太空都干啥？“玩”太空APP！

視頻截圖：10月19日6時25分許，天宮二號艙門打開，航天員“飄”入天宮二號。

10月19日凌晨，在距離地面393公裡的太空軌道上，已經獨自飛行了30多天的天宮二號終於等到了“愛侶”——搭載著航天員景海鵬和陳冬的神舟十一號飛船。二者隨后自動交會對接，形成組合體，並開展為期30天的中期駐留空間實驗，而這也是我國迄今為止時間最長的一次載人飛行。

此次，神舟十一號勇敢赴約的背后又依靠了哪些高科技來“壯膽”呢？

太空App輕鬆掌握飛船狀態

現在要說最火的東西是什麼？App絕對能佔據前5位。打開人們的手機，放眼望去都是各式各樣、各種功能的App。它們或用以提高工作效率，或用以迅速了解信息，或用以消遣放鬆精神。

你可能知道App火爆，但是你絕對想象不到App究竟有多火爆——居然連神舟十一號上也有App了。

在神舟十一號飛船上，共有14個分系統，當飛船各個分系統開始工作的時候，所產生的數據會匯集到數管分系統。這時，這個太空App就開始匯總數據，並將其轉換為航天員可以直觀識別和操作的內容，最終在儀表上顯示出來。這樣航天員就可以對飛船各個系統的工作狀態一目了然。

此外，這款太空APP還可以顯示飛船全姿態圖、彩色世界地圖、交會對接畫面等與神舟十一號飛船相關的54組畫面﹔並能夠為飛船的自主應急返回尋找最佳的落點。有了這個好幫手，航天員的負擔減輕了，工作效率更高了。

“小門神”8分鐘檢泄漏

地球上的8分鐘可以干些什麼？也許隻能讀幾頁書，玩一局斗地主，或者畫個簡單的妝。但是在太空，8分鐘卻可以完成保住航天員生命安全的大事。

茫茫太空空氣稀薄，航天員隻能靠飛船艙內的空氣維持其正常生活，一旦艙內氣體泄漏，后果不堪設想，因此艙門密封是否良好至關重要。早期飛船採用整艙加壓，通過監測艙壓變化檢測艙門密封性。但這種方法唯一的缺點就是耗費時間較長。此次飛行任務中，航天員要在太空度過30多天，其間要多次進行穿艙活動，採用這種方式太浪費時間。

所以“艙門快速檢漏儀”應運而生。它利用艙門特有結構——艙門在關閉后，門體上的兩道密封圈與門框之間會形成一個小空間——在工作時向小空間內充入一定量的檢測氣體，通過監測小空間內壓力變化判斷艙門的密封情況。一旦發生泄漏，檢漏儀會立刻報警。航天員對艙門進行處理，再次檢漏合格后，方能順利入艙。

檢漏儀內部採用高精度壓力傳感器檢測並輸出被檢小腔的壓力信號，利用電控單元中的高准確度脈沖頻率採集技術，能夠將氣體壓力採集精度控制在十幾帕，並且在8分鐘內給出測試結果，堪稱載人飛船的“小門神”。

“三件套” 隔溫散熱

既然是去赴天宮二號的“約會”，沒有一身像樣點兒的行頭可怎麼行？為此，科學家給神舟十一號的軌道艙、返回艙和推進艙設計了拉風且實用的“三件套”。

軌道艙的外衣由厚約2厘米的多層隔熱材料組件構成，它能夠高效隔離空間環境與軌道艙艙壁之間的換熱。外衣表面還有一層復合膜，用以提高飛船對軌道原子氧等粒子的防護能力。

返回艙需要經受穿越地球大氣層時的高溫考驗，所以返回艙外衣裡層是厚厚的網格狀防燒蝕材料，外表是有機熱控涂層，這種設計不僅能提高外熱流吸收能力還能降低紅外輻射能力。

推進艙裡設備密布，對散熱的要求很高。因此科學家給它設計了清爽的“散熱衣”——艙體上是一圈淺綠色的有機涂層散熱面，艙體上安裝的輻射器外表面則採用純白色的熱控涂層。在推進艙的底部，為有效抑制發動機點火后的高溫對推進艙內的影響，這一區域採用了能夠隔離900℃高溫的“高溫隔熱衣”。

這樣精心設計的“三件套”，讓神舟十一號能夠在惡劣的太空環境中，保持形象，見到天宮二號時依然帥帥噠。

升級版“眼睛”自帶防眩目

天宮二號和神舟十一號的“驚情一吻”看似激情四射，實則“玩的都是心跳”。因為兩者要以8倍於子彈速度，從相距120米的地方一直運行到毫厘不差地對接在一起，難度之大，風險之高，可想而知。但是神舟十一號憑借身上的交會對接光學成像敏感器，告訴了我們一個事實——“有高科技在手，就是這麼任性” 。

開車的人可能都有過這樣的體驗：駕車時被對向行駛的車開的大燈晃了眼后，需要一段時間才能恢復視力。而太空中陽光照射強度是地球上的3到5倍，面對這樣的“大燈”，飛行器的“雙眼”很容易被“亮瞎”，因此以往交會對接要選擇光線合適的時機進行。

但神舟十一號搭載的光學成像敏感器，與神八到神十使用的CCD光學成像敏感器相比，在太陽雜光抑制能力、識別目標敏感度方面均有大幅提升，有了這個升級版的“眼睛”，即使被“晃”，視力恢復時間也能從原來的十秒縮短到幾百毫秒。因此，神舟十一號和天宮二號的“約會”再也不用看太陽臉色，可以實現准全天候實時對接。

中繼通信終端使高速傳輸不失聯

做父母的最怕孩子丟了。此次，神舟十一號遠赴太空“約會”，“父母鄉親”著實放心不下，為了與它保持聯絡， “家長們”煞費苦心，給飛船裝上了“寬波束中繼通信終端”，並派出了3顆“天鏈一號”中繼衛星，將地面測控站搬到了距離地球3.6萬公裡外的太空同步軌道。

一旦由地面測控站和海上測量船組成的陸海基測控網信號覆蓋不到，安裝在飛船上的寬波束中繼通信終端就可以與中繼衛星天鏈一號實現“太空握手”，完成中繼終端對天鏈一號的捕獲跟蹤，並向衛星發送數據，搭建起飛船與衛星、衛星與地面站之間的“天路”。

“天路”的搭建，將對神舟飛船的測控覆蓋率提高70%以上。單顆中繼衛星通常可跟蹤40分鐘左右，更有利於天地通話、科普實驗等在軌試驗任務的展開。而且中繼衛星可以為神舟十一號提供高速率數據傳輸，這就為高質量的圖像話音、大容量科學實驗數據傳輸提供了便利。（陳萌）

本文由中國宇航學會研究員田如森進行科學性把關。