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酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射！作為我國第6次載人飛行任務(wù)，此次飛行將長達(dá)33天，成為中國持續(xù)時(shí)間最長的一次載人航天飛行。

為了更好地掌握空間交會(huì)對接技術(shù)，開展地球觀測和空間地球系統(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械阶院溃《切┎卦陲w船里的LED和傳感器則讓我們見證了飛船的神奇之處！

小小傳感器的大作用

中國電科制造的傳感器具有強(qiáng)大神經(jīng)元，可隨時(shí)監(jiān)測對接情況。中國電科傳感器專家智文虎說，傳感器是各類裝備最重要的基礎(chǔ)支撐之一，可監(jiān)測火控、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)證未來航天技術(shù)，滿足未來空間站交會(huì)測量設(shè)備長壽命使用要求，對神舟十一號(hào)的交會(huì)測量設(shè)備進(jìn)行了升級(jí)換代。”中國載人航天工程辦公室副主任武平說。

天宮二號(hào)和神舟十一號(hào)的交會(huì)對接，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接在一起，技術(shù)人員對光學(xué)成像敏感器實(shí)現(xiàn)了升級(jí)。

神舟十一號(hào)交會(huì)對接光學(xué)成像敏感器主任設(shè)計(jì)師龔德鑄說，太空中陽光照射強(qiáng)度是地球上的三到五倍，很容易“亮瞎”飛行器的“雙眼”，就像開車時(shí)被對面來車晃了大燈，需要一段時(shí)間才能恢復(fù)視力，因此以往交會(huì)對接要選擇光線合適的時(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測量及調(diào)節(jié)艙內(nèi)大氣環(huán)境壓力

氧傳感器用來監(jiān)控艙內(nèi)氧氣含量，溫濕度傳感器組件用來測量艙內(nèi)溫度及相對濕度，離子感煙探測器、差定溫傳感器用來監(jiān)測預(yù)報(bào)艙內(nèi)火災(zāi)，液滿提醒裝置用于冷凝水貯箱液滿狀態(tài)的提示，還有減壓、泵壓、液溫等傳感器用于各類裝置的參數(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，通過監(jiān)測艙壓的變化來檢測艙門的密封性，這種方法準(zhǔn)確、可靠，但耗時(shí)較長，對載人飛船的航天員來說影響較大，會(huì)浪費(fèi)大量時(shí)間，因此需改進(jìn)檢測手段，縮短檢測時(shí)間。目前，中國航天科技集團(tuán)五院510所研發(fā)的艙門快速檢漏儀，已成載人航天飛行器的標(biāo)配，可對太空艙艙門和對接面進(jìn)行快速、準(zhǔn)確檢漏。

飛船太空艙門在關(guān)閉后，門體上的兩道密封圈與門框之間會(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)充入一定量的檢測氣體，通過監(jiān)測小空間內(nèi)壓力的變化，來判斷艙門的密封情況。若發(fā)生泄漏，艙門快速檢漏儀會(huì)立即發(fā)出報(bào)警指示。航天員對艙門進(jìn)行處理，經(jīng)過再次檢漏合格后，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)，艙門快速檢漏儀能夠做到在八分鐘內(nèi)快速給出測試結(jié)果。檢漏儀內(nèi)部采用高精度壓力傳感器，檢測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，中國神七飛船上用于航天員出艙行走以及太空圖像拍攝的照明系統(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)，也是中國大陸首個(gè)用于太空艙外的照明系統(tǒng)；

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

2013年8月，美國宇航局對波音公司的CST-100航天器進(jìn)行了飛行狀態(tài)評估測試，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照明來為宇航員創(chuàng)造更平靜的環(huán)境；

2013年10月，美國宇航局決定為國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；

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，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，隨著我國航天工程水平的不斷提高，如宇航員出艙活動(dòng)、飛船空間停靠和交會(huì)對接等航天任務(wù)對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。”承擔(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。

他指出，載人飛船有了艙內(nèi)照明設(shè)備和交會(huì)對接照明設(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)對接照明燈三類共計(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)，對推動(dòng)我國高端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”，未來的市場應(yīng)用前景無可限量！

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