神舟19號太空船入軌 「天地無縫」通話神器大揭密

神舟19號入軌,揭秘天地無縫通信神器。(新華社)

上觀新聞報導,大陸酒泉衛星發射中心長征2號F遙19運載火箭託舉神舟19號載人太空船,10月30日升空將3名太空人送入預定軌道,中國2024年度兩次載人發射任務圓滿收場。承擔神舟載人太空船推進艙結構與總裝、電源分系統、對接機構分系統、測控通信子系統等研製任務的中國航太科技集團有限公司八院(八院),透露了這次啓航的神19太空船特別之處。

在神舟18號太空船上,大容量、長壽命、高可靠鋰離子蓄電池接過了神舟太空船「十七朝元老」大容量鎘鎳蓄電池的「接力棒」,開啓了神舟太空船電源的新徵程。

神舟19號發射前,八院811所研製人員對神舟18號電源產品開展在軌性能評估。結果顯示,儘管已經在太空「上崗」半年,鋰離子蓄電池的性能與入軌初期相比,幾乎沒有改變。電池容量、電壓等重要參數與半年前基本保持一致,性能依然優秀。

研製人員對神舟19號電源產品再次開展了一次「體檢」。作爲神舟18號的應急救援待命船,神舟19號的鋰離子蓄電池已在地面「待機」半年之久。研製人員重點比對了鋰離子蓄電池在出廠、進場及發射三個階段數據,電池狀態與剛出廠時性能基本沒有差異。「如果將鋰電比作一個人,目前他處在巔峰狀態。」中國航太科技集團八院鍾丹華笑道。

鋰離子蓄電池之所以能夠在各種狀態下保持良好狀態,不僅是出色性能,更是因在登上神舟太空船前,已經歷一次優中「嚴選」。

儘管在中國太空站、貨運太空船等航天器上已經得到成功應用,神舟太空船電源研製人員仍會對鋰離子蓄電池開展容量、電池電壓等多方面能力匹配性考覈,更好地匹配目前大陸可靠性安全性最高的全硬體控制系統,高品質助力型號任務完成。

相比鎘鎳蓄電池,鋰離子蓄電池優異性能讓地面維護和在軌使用均得到極大簡化。鍾丹華指出,太空船作爲應急救援待命船時,鋰離子蓄電池地面應急準備工作時間相比鎘鎳蓄電池節省了一半,可以爲後續工作貢獻寶貴時間裕度;太空船轉入正常發射後,地面測試時間縮短了70%,減少了繁重地面設備使用;太空船在軌開展轉入太空站停靠或轉出太空站停靠動作,或是太空船遇到嚴重遮擋等複雜情況下,與電池相關的處置流程更加便捷,且漸趨標準化。

神舟19號進入太空後,與太空站和地面溝通成爲重中之重,這就需要載人太空船測控與通信產品家族裡最重要兩位成員--應答機和空空通信機精準護航,建立起載人太空船與地面、太空站通信鏈路,但數據傳輸卻遠不如一聲「你好」來得親切,另一「神器」——話音處理設備,可爲太空人在發射、在軌、返回等環節提供即時語音通信保障。

話音處理設備作爲天地通話、器間通話的必需設備,可以實現載人太空船與太空站對接前的高品質雙向通話。這一代話音處理設備,在原有天地話音鏈路基礎上,增加全新用於交會對接的空空話音鏈路通道。

與天地鏈路相比,空空鏈路存在帶寬限制,爲保證通話品質,八院804所話音處理團隊開展多項方案論證和技術攻關工作,對話音編碼演算法進行多次類比和仿真,經改進對編碼模式,最終實現,在空空話音鏈路編碼速率降低情況下,通話品質依然清晰。

同時,爲了提高天地通話可靠性,話音處理設備增加一路通過USB應答機下傳的話音鏈路,通過增加冗餘備分通道,確保話音天地長鏈路傳輸可靠性。