人类航天 抱抱!我已完成任务,接下来就拜托你们啦……( 二 )
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样品转移装置胡震宇介绍,“我们利用2套倒三角形构型的棘爪,通过4次伸缩,使得容器逐渐移动到返回器中。这个构形很像我们经常使用的扎带,也有点像鱼骨,相连后就只能单方向传递,只能前进不能后退。”绝妙的构想要通过匠心巧手,才能变为现实。这次承担大任的,仍然是“大国工匠”王曙群带领的那支金牌团队。具体由谁操刀?上海航天设备制造总厂参考了王曙群对其团队班组成员培养计划,通过启用团队中的骨干力量,以“特级技师+青年技能人员”合力参与总装研制的方法,实现团队“人才复制”。
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大国工匠——王曙群吴骏和顾京海由此成为肩扛重任的主操作手,尤其是吴骏, 2011年参加工作,如今已是新生代“90后”技师的佼佼者。研制历程,就是闯关的过程。样品转移过程中,系统形成了一个封闭式的微型“隧道”,受到了产品特性的六个自由度的限位限制。吴骏和顾京海在研制中发现,在理论和实际运用中系统的运作出现了偏差。由于六个自由度的限制,让本来就属于弱刚性的结构很容易受到外界压力后产生细微的形变,从而无法满足5微米的横向精度要求,导致样品转移过程中出现“卡壳”。为解决这一难题,他们对整个系统传送的运动轨迹和路径进行仔细分析后,提出了将限位减少到两个自由度,即左右和旋转的自由度。为此,他们将原本圆孔的限位装置改为“方孔+扁平轴”的限位装置,从而在确保产品装配精度要求的情况下,使得转移机构在运作的过程中能够不走偏,并流畅地完成每一个指令和动作。经过先后518次样品转移测试,最终各个位置的精度误差均不大于5微米,“卡壳”问题被彻底消除。太空直播——38万公里一线牵远在38万公里之外的交会对接过程,飞控大厅里,航天科技人员实时掌握,如同近在眼前。这要归功于上海航天控制所研制的红外及可见光双谱段监视相机,完美呈现轨道器与上升器的“抱抱”过程。与以往任务搭载的监视相机不同的是,这款相机集红外和可见光成像于一体,红外和可见光传感器经各自的光学镜头获取图像数据,根据遥控指令要求在六种拍摄模式中自由切换,实现红外和可见光分别或同时成像。
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此前着上组合体与轨返组合体分离的清晰画面“这就相当于给普通相机加了一个夜视仪,即使交会对接过程发生在月背,接受不到太阳光照,我们也可以通过红外相机记录下全过程。”控制所光学导航专家郑循江介绍道,“在有光照的情况下,如果光照太强,可见光相机拍摄的照片也可能存在过曝的情况。有了这款双谱段相机,就可确保全天时、全光照条件下记录交会对接过程,也可以让大众从红外镜头的视角看看太空。”为了带来高清的视觉感受,本次搭载在轨道器上的相机,其可见光谱段分辨率达到2048×2048,红外谱段选用非制冷长红外波段,分辨率为640×480。数据传输成为随之而来的难题。“就像一条单行道上要承载比平时多两倍的车流,要么会发生事故而停滞不前造成‘死机’,要么就要经过漫长的等待让车辆逐次通行。”产品主管设计师王峰说道,“要避免这种情况,就要从图像、视频压缩技术上下功夫。”
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交会对接效果图团队经过多种尝试最终选择了先插值再压缩的方式,对不同的工作模式,采取不同的压缩算法,利用帧间相关性,提高图像质量,最后将压缩后的数据下传至地面解压恢复。海量的处理数据,让元器件选用也颇费周章。宇航级器件可靠性高,但运行速度相对较低,无法满足数据处理的需求。为此,设计师经综合考量,选用了工业级高性能8核处理器来提升数据处理速度,探索了一条引民用技术为航天产品所用的技术途径。
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此前嫦娥五号上升器月面起飞的短暂的相聚之后又将迎来分别很快嫦娥五号轨道舱就将与对接舱分离
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对接舱与轨道器分离效果图对接舱连同上升器将留在环月轨道上轨道器带着装有样品的返回器择机踏上回家的旅途
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