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神九传感器:感受航天员的心跳

导读: 相隔万里之遥,我们却能感受航天员的心跳。这主要是中国电科研制的心电传感器的功劳。据了解,对航天员体征实施密切监测的心电传感器第一次应用于神九。

  此次神九飞天,坐在上面的3名宇航员的心跳、体温、呼吸等多项体征数据时刻处于地面的监控之中。相隔万里之遥,我们却能感受航天员的心跳。这主要是中国电科研制的心电传感器的功劳。据了解,对航天员体征实施密切监测的心电传感器第一次应用于神九。心电传感器的外形与普通医用心电设备相似,但重量更轻、精度与可靠性表现更为卓越,在航天员执行任务的全过程不间断地提供多项重要体征数据,通过与其它监测信息汇总,可以得出一系列重要分析结果以供参考。

  传感器作为各种信息数据的采集源头,发挥着至关重要的作用。中国电科一直致力于为载人航天工程配套丰富的传感器产品,在此次神九与天宫对接任务中,他们提供的众多传感器产品几乎覆盖了含运载火箭、神九飞船、天宫一号舱体、航天员系统在内的全部工程,执行着飞船姿态、舱内外环境、航天员体征、返回舱控制等复杂的监测和控制任务。

  应用在神九上面的传感器产品表现出三个方面的特点:

  响应速度更快

  传感器好比人体的神经系统,万分之一秒的响应时间就可能关系到太空任务的执行和航天员的健康安全。中国电科的研发人员一直以最大程度地提高传感器响应速度、赢得时间视为重要使命。科研人员对神州九号使用的部分产品进行了优化,通过改良传感器外壳材料,改进感应探头结构等方法,进一步提高了传感器对航天员体征变化的响应速度,能够更加快速准确地反馈航天员的健康情况,为及时处理各种突发事件和航天员体征异常等情况争取宝贵时间。

  舒适度更高

  与一般地面使用的传感器产品不同,太空中与航天员身体直接接触的传感器的舒适性,不仅关系到航天员操作使用的便宜性,更在极端的太空条件下直接关系着航天员的生命安全。为了最大程度的满足舒适性要求,中国电科的研制人员反复模拟试验各种极端条件,从外形、质量和触感等方面都做出极其细致的设计和调整。为了追求部分产品外形的精密要求,工艺人员在样品制作过程中,甚至放弃使用通用制造设备,依靠精湛的技艺手工制作,达到了机械设备难以满足的技术和精度要求。

  可靠性极高

  飞船工作环境具有大温差、强辐射、强震动、高真空和高速运动等特点,恶劣的工作环境对宇航设备提出了极高的可靠性要求。此次任务中部分飞船外部使用的传感器产品在可靠性方面有了很大的提高,例如中国电科提供的一种用于舱外环境的压力传感器,已经具有超级耐低温能力,现居国内领先地位,完全满足了超低温工作的需要。相比神九飞船13天的工作时间,天宫一号将在太空度过漫长的两年时间,中国电科在配套产品研制试验阶段,就将设计和生产标准设置远高于同类技术要求,从容应对了长时间工作对产品可靠性提出的巨大挑战。

  自主研发能力更强

  在神舟九号载人航天任务中,中国电科从传感器的核心器件开始独立研发制造,完全实现了技术的自主可控,为神九任务提供了更多具有自主知识产权的高性能传感器产品。例如此次航天员使用的呼吸传感器,经过科研人员的深入论证,由理论创新带动技术创新,首次实现了该类产品的完全自主研发,并在主要技术指标上超越众多国外同类产品。

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