“整個交會對接過程僅歷時約6.5小時，這驗證了我國的空間交會對接技術(shù)已經(jīng)很成熟，我們此前的技術(shù)保障也達到設(shè)計預(yù)期。”6月17日下午，看到神舟十二號載人飛船與天和核心艙完成自主快速交會對接的消息后，南京航空航天大學(xué)(以下簡稱南航)航天學(xué)院副教授王小濤語帶興奮地與科技日報記者分享這一喜訊。
在此次交會對接及中國空間站的載人航天科學(xué)任務(wù)的探索中，包括王小濤在內(nèi)的南航多支科研團隊貢獻了力量。
模擬空間環(huán)境，研發(fā)電磁阻尼器高低溫測試系統(tǒng)
6月17日的中國上空，喜訊不斷。上午9時22分，搭載神舟十二號載人飛船的長征二號F遙十二運載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心準(zhǔn)時點火發(fā)射，約573秒后，神舟十二號載人飛船與火箭成功分離，進入預(yù)定軌道，順利將聶海勝、劉伯明、湯洪波3名航天員送入太空，飛行乘組狀態(tài)良好，發(fā)射取得圓滿成功。
幾個小時后，喜訊再度傳來：神舟十二號載人飛船入軌后順利完成入軌狀態(tài)設(shè)置，于北京時間2021年6月17日15時54分，采用自主快速交會對接模式成功對接于天和核心艙前向端口，與此前已對接的天舟二號貨運飛船一起構(gòu)成三艙(船)組合體，整個交會對接過程歷時約6.5小時。這是天和核心艙發(fā)射入軌后，首次與載人飛船進行的交會對接。
“航天器對接時，存在一定的相對速度，由于航天器的質(zhì)量大，對接時產(chǎn)生的動能比較大，這種動能如果不能及時吸收，航天器在空間中會發(fā)生震動。所以，對接機構(gòu)內(nèi)部采用了電磁阻尼器消耗對接能量。”王小濤介紹，電磁阻尼器設(shè)計出來之后，需要研究它在空間環(huán)境下的阻尼特性和設(shè)計的是否一致。
“課題組花了一年的時間，研發(fā)了一套電磁阻尼器高低溫測試系統(tǒng)，主要測試空間環(huán)境下，電磁阻尼器的阻尼特性是否滿足設(shè)計要求，目前，該系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到包括神舟十二號載人飛船在內(nèi)的多個神舟系列飛船的對接機構(gòu)電磁阻尼器的測試任務(wù)中。”王小濤說。
將關(guān)注輻射、失重的影響，為航天員健康保障提供支持
此次發(fā)射，神舟十二號載人飛船將送3名航天員進入空間站生活3個月。航天員在整個任務(wù)期間的健康和安全是載人航天探索任務(wù)的核心問題,也是航天醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的首要任務(wù)之一。
南航材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授豐俊東告訴科技日報記者：“在地球上，因為有大氣層的保護，人體在地表接受的空間輻射劑量很低，但到了太空，脫離了大氣層的保護，空間的一些高能粒子就會對人體造成影響，另外，人在太空將處于失重環(huán)境，失重累加空間輻射，將對航天員的中樞神經(jīng)系統(tǒng)帶來什么變化，將是我們未來的研究重點。”
從2018年起，豐俊東領(lǐng)銜的核技術(shù)與航天醫(yī)學(xué)工程課題組便承擔(dān)了“空間站工程航天醫(yī)學(xué)實驗項目”等多項課題。在此前的地基實驗中，課題組通過人體和動物實驗?zāi)Ｐ停到y(tǒng)研究了輻射、輻射失重復(fù)合效應(yīng)對腦組織、腦功能，如認(rèn)知、記憶等的影響。
航天相關(guān)神經(jīng)—眼部綜合征(SANS)已經(jīng)影響到國際空間站約三分之二的航天員。豐俊東介紹：“研究發(fā)現(xiàn)，有國外的航天員從空間站返回地球后，眼球結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，航天員視力下降，顱內(nèi)壓升高，這可能與失重、輻射有關(guān)。而返回地面后，有的航天員癥狀消失，有的則沒有恢復(fù)。”
是什么誘發(fā)了航天員的這些身體變化?如何早發(fā)現(xiàn)早治療?豐俊東說，目前，課題組正在研發(fā)在軌應(yīng)用的SANS早期診斷技術(shù)，希望通過生物電信號檢測技術(shù)、體液檢測技術(shù)，為SANS綜合征的預(yù)防、診治奠定基礎(chǔ)，為航天員健康保障提供支持。
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