原子钟、太阳翼 探访梦天实验舱背后的"硬科技"

北京，11月1日，新华社 题目：原子钟、太阳翼……参观梦天实验舱后面的梦天实验舱“硬科技”

宋晨、胡者宋晨、胡哲、温竞华

梦天实验舱发射入轨后，于11月1日成功连接到天河核心舱前端口。随后，梦天实验舱将按计划转移，梦天实验舱将与天河核心舱和问天实验舱形成空间站“T”字体基本结构组合。梦天实验舱背后发射了什么？“硬科技”？

梦天实验室在空间科学研究和应用领域安装了8个科学实验柜，包括超冷原子物理实验柜。其中，高精度时频实验柜是空间站中最复杂的实验柜。

中国科学院国家授时中心主任、高精度时频实验柜科学实验系统指挥张首刚介绍，高精度时频实验系统将通过舱内不同特性的原子钟组合，构建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放置在舱外的微波和激光时频传输载荷，将高精度时频信号传输到地面和空间的一定范围内。

高精度时频系统作为空间站科技实验平台之一，旨在为相关精密测量物理和相关工程技术应用提供高精度时频信号。

据报道，该系统主要由地面测试评估和实验验证系统和空间负荷部分组成。空间负荷部分主要包括11个子系统，如主动氢原子钟。主动氢原子钟是高精度时频实验系统的核心负荷， 为空间时间频率系统提供基本的时间频率信号，为卫星平台上应用小型主动氢原子钟奠定坚实的基础。

为了满足系统对氢钟体积和重量的要求，中国航天科技集团第二研究所203个氢钟团队全面优化和改进了整机，解决了一系列技术问题。

“在预期的时间内，观察指标的状态，我们察指标的状态。”中国航天科技集团第二研究所203名设计师铁中表示，在此期间，每个人都充满了钟，不断调试和测试，整个过程循环。每个人都有一股力量，必须咀嚼这一块“硬骨头”。

此外，中国空间站携带的天文、地理、生物、医学等科学仪器将陆续工作，宇航员的日常生活也离不开能源。由于其体积、重量、功率等因素，传统的刚性和半刚性太阳能电池翼无法满足需求，而柔性翼体积小，扩展面积大，功率重量比高，收集后厚度仅为18cm，与手机长度相当，仅为刚性太阳翼的八分之一。

值得注意的是，柔性翼作为一种全新的太阳能电池翼，具有系统组成、扩展原理、技术难点等特点，与传统的刚性和半刚性太阳翼大不相同。

传统的刚性和半刚性太阳翼是一次性的，而大型柔性太阳能电池翼是世界上第一个“二次展开”该技术旨在确保交会对接的绝对安全。

以梦天实验室的太阳能电池翼为例。在交会对接过程中，如果太阳能电池翼完全展开，就像两只手握着巨大的帆一样。即使是轻微的抖动也会严重降低实验室的速度、相对位置和飞行姿势的控制精度，增加控制难度指数。

为此，中国航天科技集团八院设计团队突破“二次展开”在梦天实验舱发射后的独立飞行阶段，柔性太阳能电池翼首先展开部分电池板，以满足实验舱的能源需求，降低飞行控制难度，成功完成交易对接。对接完成后，全面启动，建立完整的能源系统。