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特殊传感器有效监测太空舱环境健康状况

2018-12-05
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摘要 测量和控制功能是我国载人航天工程中太空舱环控生保系统的神经中枢。该系统由特殊传感器来测量舱内各种环境、气体成分。传感器的功能便是监测环境健康,测量舱内大气环境压力、氧含量、舱内温度及相对湿度等等。

  在哈尔滨有一处院所,它代表着哈尔滨的科技力量,这便是中国电子科技集团第四十九研究所。早在1995年起,49所便开始为载人航天工程研发相关配套传感器产品,配套产品先后参加了神舟系列及天宫一号的飞行任务,均取得了圆满成功。


49所传感器制造车间,资料图

  据悉,49所先后为天宫二号、神舟十一号配套了数十种传感器,应用于运载、飞船、航天员三大系统中的遥测、伺服、热控、推进、环控生保、航天服等分系统,配套种类包括压力、温度、湿度、位移、过载、氧气、二氧化碳、离子感烟、电导、呼吸、心电、体温等传感器,其主要功能为环境监测与控制、航天员生理监测、遥测测量等。这些传感器在各个系统中起着不可或缺的重要作用,相当于为载人航天飞船装备了一套神经系统。

  以环控生保系统为例,其全称是环境控制和生命保障,是载人航天器一个重要的分系统。其使命是在外太空创造一个适合人类生活和居住的环境。环控生保系统的主要目标是将人呼出的二氧化碳、微量氧化气体、微生物等处理掉,保证飞行器内部通风流畅,在任务期间维持一个适宜航天员生活的环境。


神九任务时,航天员刘洋在太空吃东西。环控生保技术保证了航天员可以在太空吃到热的食物。资料图

  这其中,测量和控制功能是整个环控生保系统的神经中枢。这一分系统由特殊传感器来测量舱内各种环境、气体成分。传感器的功能便是监测环境健康,测量舱内大气环境压力、大气中的氧气含量、舱内温度及相对湿度、监测预报舱内火灾等,并准确地确定和控制舱内的物理、化学和生物环境及其环境控制系统,进而为航天员的健康、安全、宜居提供有利的保障。

  49所载人航天配套传感器产品研发人员称,参与航天传感器的研发,不仅是一项光荣使命,也带来了一次赶超世界先进水平的技术升级。在这一过程中,49所研制成功高精度、高可靠压力敏感芯体、湿敏元件、气敏元件,实现了传感器核心器件自主可控,并通过化学量传感器寿命攻关,解决了敏感材料的抗污染、自身老化、温升、衰减等一系列问题,提高了化学量传感器的长期稳定性与可靠性。

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