10月17日早晨7時(shí)30分，神舟十一號(hào)搭載景海鵬、陳冬兩位宇航員在中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射！作為我國(guó)第6次載人飛行任務(wù)，此次飛行將長(zhǎng)達(dá)33天，成為中國(guó)持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的一次載人航天飛行。

為了更好地掌握空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)，開(kāi)展地球觀(guān)測(cè)和空間地球系統(tǒng)科學(xué)、空間應(yīng)用新技術(shù)、空間技術(shù)和航天醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用和試驗(yàn)，神舟十一號(hào)承載著使命和中國(guó)人民的熱切期盼沖上云霄！茫茫太空，浩瀚宇宙，神舟飛天，那是我們的驕傲，我們?yōu)樗械阶院?！而那些藏在飛船里的LED和傳感器則讓我們見(jiàn)證了飛船的神奇之處！

小小傳感器的大作用

中國(guó)電科制造的傳感器具有強(qiáng)大神經(jīng)元，可隨時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)接情況。中國(guó)電科傳感器專(zhuān)家智文虎說(shuō)，傳感器是各類(lèi)裝備最重要的基礎(chǔ)支撐之一，可監(jiān)測(cè)火控、伺服機(jī)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)等系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)。傳感器一旦失效，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常工作，致使裝備失去應(yīng)有的效能。

1、光學(xué)成像敏感器——完成高難度“太空之吻”

“為驗(yàn)證未來(lái)航天技術(shù)，滿(mǎn)足未來(lái)空間站交會(huì)測(cè)量設(shè)備長(zhǎng)壽命使用要求，對(duì)神舟十一號(hào)的交會(huì)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行了升級(jí)換代。”中國(guó)載人航天工程辦公室副主任武平說(shuō)。

天宮二號(hào)和神舟十一號(hào)的交會(huì)對(duì)接，是搭建太空之家的重要一步，尤其是兩者從相距120米到最終完成對(duì)接的階段，難度最大、風(fēng)險(xiǎn)最高。為了讓它們能在以8倍于子彈的速度下毫厘不差地對(duì)接在一起，技術(shù)人員對(duì)光學(xué)成像敏感器實(shí)現(xiàn)了升級(jí)。

神舟十一號(hào)交會(huì)對(duì)接光學(xué)成像敏感器主任設(shè)計(jì)師龔德鑄說(shuō)，太空中陽(yáng)光照射強(qiáng)度是地球上的三到五倍，很容易“亮瞎”飛行器的“雙眼”，就像開(kāi)車(chē)時(shí)被對(duì)面來(lái)車(chē)晃了大燈，需要一段時(shí)間才能恢復(fù)視力，因此以往交會(huì)對(duì)接要選擇光線(xiàn)合適的時(shí)機(jī)進(jìn)行。

與天宮一號(hào)上運(yùn)用的一代產(chǎn)品相比，升級(jí)版敏感器的太陽(yáng)雜光抑制能力、識(shí)別目標(biāo)敏感度均大幅提升，即使被晃了眼，視力恢復(fù)時(shí)間也能從原來(lái)的十秒縮短到幾百毫秒。由此，神舟十一號(hào)和天宮二號(hào)可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)全天候?qū)崟r(shí)對(duì)接，可保障航天器突發(fā)維修補(bǔ)給或航天員應(yīng)急救生。

2、高精傳感器技術(shù)保障宇航安全

以環(huán)控生保系統(tǒng)為例，座艙總壓傳感器用來(lái)測(cè)量及調(diào)節(jié)艙內(nèi)大氣環(huán)境壓力

氧傳感器用來(lái)監(jiān)控艙內(nèi)氧氣含量，溫濕度傳感器組件用來(lái)測(cè)量艙內(nèi)溫度及相對(duì)濕度，離子感煙探測(cè)器、差定溫傳感器用來(lái)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)艙內(nèi)火災(zāi)，液滿(mǎn)提醒裝置用于冷凝水貯箱液滿(mǎn)狀態(tài)的提示，還有減壓、泵壓、液溫等傳感器用于各類(lèi)裝置的參數(shù)監(jiān)控。這些均為航天員的健康、安全、宜居提供了有利保障。

早期的太空飛船采用整艙加壓，通過(guò)監(jiān)測(cè)艙壓的變化來(lái)檢測(cè)艙門(mén)的密封性，這種方法準(zhǔn)確、可靠，但耗時(shí)較長(zhǎng)，對(duì)載人飛船的航天員來(lái)說(shuō)影響較大，會(huì)浪費(fèi)大量時(shí)間，因此需改進(jìn)檢測(cè)手段，縮短檢測(cè)時(shí)間。目前，中國(guó)航天科技集團(tuán)五院510所研發(fā)的艙門(mén)快速檢漏儀，已成載人航天飛行器的標(biāo)配，可對(duì)太空艙艙門(mén)和對(duì)接面進(jìn)行快速、準(zhǔn)確檢漏。

飛船太空艙門(mén)在關(guān)閉后，門(mén)體上的兩道密封圈與門(mén)框之間會(huì)形成一個(gè)小空間。檢漏儀創(chuàng)新性地利用了艙門(mén)的特有結(jié)構(gòu)，在工作時(shí)，向小空間內(nèi)充入一定量的檢測(cè)氣體，通過(guò)監(jiān)測(cè)小空間內(nèi)壓力的變化，來(lái)判斷艙門(mén)的密封情況。若發(fā)生泄漏，艙門(mén)快速檢漏儀會(huì)立即發(fā)出報(bào)警指示。航天員對(duì)艙門(mén)進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)再次檢漏合格后，才能順利入住艙內(nèi)。

利用壓力變化比較快速和明顯的特點(diǎn)，艙門(mén)快速檢漏儀能夠做到在八分鐘內(nèi)快速給出測(cè)試結(jié)果。檢漏儀內(nèi)部采用高精度壓力傳感器，檢測(cè)并輸出被檢小腔的壓力信號(hào)，利用電控單元中的高準(zhǔn)確度脈沖頻率采集技術(shù)，能夠?qū)怏w壓力采集精度控制在十幾帕，保證了快速檢漏結(jié)果的準(zhǔn)確性。

LED照明點(diǎn)亮“飛天之路”

2008年9月，中國(guó)神七飛船上用于航天員出艙行走以及太空?qǐng)D像拍攝的照明系統(tǒng)，是世界上第一次使用LED光源做為載人航天器的照明系統(tǒng)，也是中國(guó)大陸首個(gè)用于太空艙外的照明系統(tǒng)；

2012年6月，中國(guó)神九與天宮對(duì)接，此次交會(huì)對(duì)接采用大功率LED作為聚光照明光源，這在國(guó)內(nèi)外尚屬首次；

2013年8月，美國(guó)宇航局對(duì)波音公司的CST-100航天器進(jìn)行了飛行狀態(tài)評(píng)估測(cè)試，LED設(shè)備入駐波音航天器太空艙。CST-100航天器的一個(gè)特征是機(jī)艙內(nèi)部發(fā)出的紫色光芒。這是波音公司的“天空內(nèi)飾”，使用LED照明來(lái)為宇航員創(chuàng)造更平靜的環(huán)境；

2013年10月，美國(guó)宇航局決定為國(guó)際空間站的宇航員們提供太空種植的可食用蔬菜，首批將栽培6株萵苣，由粉紅LED燈提供光合作用所需光線(xiàn)；

而此次神舟十一號(hào)載人航天照明設(shè)備均使用510所研制的LED光源。

與照明在其他應(yīng)用領(lǐng)域的要求不同，首先，外太空環(huán)境十分復(fù)雜，溫差變化大，各種太空輻射、靜電很多，照明燈必須承受這些惡劣環(huán)境。其次，航天照明系統(tǒng)必須堅(jiān)固耐用，安全性高，壽命長(zhǎng)，不能在中途發(fā)生故障。第三，航天照明系統(tǒng)需要做到高效率、低功耗，減少飛船能源消耗。第四，隨著我國(guó)航天工程水平的不斷提高，如宇航員出艙活動(dòng)、飛船空間?？亢徒粫?huì)對(duì)接等航天任務(wù)對(duì)空間光源和照明系統(tǒng)提出了更高的需求。外太空的各種特殊條件和對(duì)照明的苛刻要求決定了LED是最適合用于航天照明的光源。

“在太空，如果直接采用生活中常用的白熾燈、節(jié)能燈，估計(jì)在飛船上還沒(méi)用幾天就熄火了。飛船上究竟采用了什么光源？神舟十一號(hào)飛船艙內(nèi)照明設(shè)備（近距離泛光照明）和交會(huì)對(duì)接照明設(shè)備（遠(yuǎn)距離投光照明）使用LED光源，也就是固態(tài)照明光源?！背袚?dān)這一設(shè)備研制任務(wù)的航天科技集團(tuán)五院510所產(chǎn)品主管設(shè)計(jì)師楊軍說(shuō)。

他指出，載人飛船有了艙內(nèi)照明設(shè)備和交會(huì)對(duì)接照明設(shè)備后，當(dāng)飛船進(jìn)入地球陰影區(qū)時(shí)，航天員在艙內(nèi)仍然可以正確判讀儀表，手動(dòng)操作各種開(kāi)關(guān)，再也不會(huì)誤打誤撞了，飛船與空間實(shí)驗(yàn)室交會(huì)對(duì)接也多了一份成功的保障。

承擔(dān)如此重任的除了510所外，值得一提的還有上海技術(shù)物理研究所，自2008年起至今，該所研制了出艙照明燈、艙內(nèi)照明燈和交會(huì)對(duì)接照明燈三類(lèi)共計(jì)數(shù)十臺(tái)航天照明產(chǎn)品，已將其成功應(yīng)用于我國(guó)神舟七號(hào)飛船航天員出艙活動(dòng)、神舟飛船與天宮一號(hào)飛行器交會(huì)對(duì)接、飛船和飛行器艙內(nèi)照明等相關(guān)任務(wù)。為載人航天空間站工程相關(guān)照明產(chǎn)品的研制和應(yīng)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，對(duì)推動(dòng)我國(guó)高端LED照明產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重大意義。

LED和傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，從陸地到太空，從手機(jī)到宇宙飛船，在促進(jìn)制造業(yè)產(chǎn)品智能轉(zhuǎn)型升級(jí)的同時(shí)，也為工業(yè)及人們生活提供了更多安全保障。這樣的“秘密武器”，未來(lái)的市場(chǎng)應(yīng)用前景無(wú)可限量！

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（本文由中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)整理發(fā)布，部分資料來(lái)源于羊城晚報(bào)、新華網(wǎng)、中國(guó)之光網(wǎng)）