蘇沫

在全民關(guān)注奧運(yùn)會(huì)期間，你們是否還記得在太空中“出差”的那三位同胞？

2021年4月29日天和核心艙成功發(fā)射，2021年6月17日神舟十二號搭載聶海勝、劉伯明、湯洪波三名航天員成功奔向中國空間站，這標(biāo)志著中國載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略最后一步的實(shí)現(xiàn)邁出了一大步。

從神舟一號到神舟十二號，在載人航天的道路上，中國人民從未停止過前進(jìn)的腳步。在開啟探索茫茫宇宙的“副本”背后，是中國航天團(tuán)隊(duì)日復(fù)一日的付出。而高校作為輸送航天工程人才、技術(shù)的重要陣地，在其中發(fā)揮著重要的作用。

國防科技大學(xué)

國防科技大學(xué)的前身是1953年創(chuàng)建于哈爾濱的中國人民解放軍軍事工程學(xué)院，是我國國防科技自主創(chuàng)新高地，承擔(dān)著航空航天、先進(jìn)武器裝備等國防關(guān)鍵技術(shù)研究的重要任務(wù)。在天宮空間站的研制和保障任務(wù)中，國防科技大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)參與了多個(gè)重要項(xiàng)目，為中國航天事業(yè)貢獻(xiàn)出“科大力量”。

國防科技大學(xué)空天科學(xué)學(xué)院羅亞中教授團(tuán)隊(duì)參與了天宮空間站運(yùn)營任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)的研制工作。該系統(tǒng)是實(shí)施空間站建造與運(yùn)營的核心地面系統(tǒng)，為天宮空間站的研制和保障提供了核心指導(dǎo)。

空間站的建設(shè)和運(yùn)行過程中會(huì)受到各種太空環(huán)境要素的直接影響，為了保障空間站航天器關(guān)鍵元器件載荷的性能以及航天員的健康和測控系統(tǒng)的可靠性，國防科技大學(xué)氣象海洋學(xué)院太空環(huán)境感知與應(yīng)用團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)圍繞太陽風(fēng)暴、高能粒子、地球中高層大氣和電離層等關(guān)于太空環(huán)境預(yù)報(bào)預(yù)警、效應(yīng)評估及輔助決策開展系列工作，開發(fā)出地球電離層、行星際等模型，為測控雷達(dá)修正、探測器效能評估、任務(wù)規(guī)劃等提供輔助決策信息，為空間站安全運(yùn)行和效能發(fā)揮做出“科大貢獻(xiàn)”。

西北工業(yè)大學(xué)

西北工業(yè)大學(xué)是一所以發(fā)展航空、航天、航海（三航）等領(lǐng)域人才培養(yǎng)和科學(xué)研究為特色的大學(xué)，聚焦國家戰(zhàn)略需求和世界科技前沿，為我國國防科技事業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)了巨大力量。

在天宮空間站的研制任務(wù)中，西北工業(yè)大學(xué)茍秉宸教授的載人航天工業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了空間站核心艙、夢天艙以及艙載單機(jī)設(shè)備的工業(yè)設(shè)計(jì)和人機(jī)工效等任務(wù)。天宮空間站核心艙的設(shè)計(jì)需要運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)的理念和方法，這對研發(fā)團(tuán)隊(duì)來說是一次全新的挑戰(zhàn)。最終，天和核心艙的手腳限位器、防火布，以及包括顯示器、控制器、照明系統(tǒng)在內(nèi)的內(nèi)部布局設(shè)計(jì)基本都采用了西北工業(yè)大學(xué)在天宮一號設(shè)計(jì)時(shí)提交的版本，可以說凡是和航天員相關(guān)的手持設(shè)備和顯示頁面都采用了西北工業(yè)大學(xué)研發(fā)團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)。此外，團(tuán)隊(duì)還參與設(shè)計(jì)搭建了“空間站核心艙”的1∶1演示驗(yàn)證艙，在空間站核心艙最終的研制定型方面起到重要作用。

西北工業(yè)大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院魏炳波院士團(tuán)隊(duì)則承擔(dān)了天宮空間站應(yīng)用任務(wù)中的空間材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。具體來說，這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是利用核心艙內(nèi)裝載的無容器材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，開展空間環(huán)境中深過冷金屬熔體的熱物理性質(zhì)測定及快速晶體生長研究。該項(xiàng)目的實(shí)施能夠促進(jìn)人們對微重力條件下材料性質(zhì)和相變過程的理解，為系統(tǒng)開展后續(xù)空間材料科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。

東華大學(xué)

東華大學(xué)的前身華東紡織工學(xué)院從1951年建校伊始就肩負(fù)著紡織強(qiáng)國的使命，如今其紡織專業(yè)已不僅局限于傳統(tǒng)紡織業(yè)，而是延伸至航空航天、重大建筑工程、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。此次神舟十二號航天員在太空和地面工作生活全過程的系列專用服裝，就是出自東華大學(xué)研發(fā)團(tuán)隊(duì)之手。

早在2006年，東華大學(xué)為航天員出艙研制的“艙外航天服外層防護(hù)材料”就入選“中國高校十大科技進(jìn)展”。從神舟十一號到神舟十二號，東華大學(xué)航天員服裝研發(fā)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)囊括了航天員的全系列工作服裝，包括航天員在空間站工作生活的工作服、鍛煉服、休閑服、失重防護(hù)服、睡具等多個(gè)種類。這些服裝的功能各不相同，有的能夠幫助航天員在長時(shí)間的太空飛行中對抗失重導(dǎo)致的肌肉萎縮，有的還能起到調(diào)節(jié)航天員情緒的作用。而在復(fù)雜的太空環(huán)境中，這些功能性服裝更是一絲一毫的錯(cuò)誤都不能出現(xiàn)，特殊部位的尺寸誤差超過2毫米就要返工，因此研發(fā)團(tuán)隊(duì)絲毫不敢大意，每一種服裝的出產(chǎn)都會(huì)經(jīng)歷各種擬態(tài)測試。為了模擬太空中的失重狀態(tài)，團(tuán)隊(duì)專門設(shè)計(jì)了“著裝失重感覺模擬艙”，模擬測量航天員在失重操作狀態(tài)下服裝的表現(xiàn)及航天員生理、心理感受。

最終，東華大學(xué)的“科技+設(shè)計(jì)”成功陪伴著航天員們踏上太空征程，向世人展現(xiàn)了中國航天員的風(fēng)貌。

鄭州大學(xué)

合并了原化工部直屬的重點(diǎn)院校鄭州工業(yè)大學(xué)的鄭州大學(xué)，在神舟系列航天員出艙面窗關(guān)鍵防護(hù)裝置研究、磁約束熱核聚變基礎(chǔ)理論研究等領(lǐng)域取得了突破性成果。此次神舟十二號航天員身著的出艙航天服上的面窗組件正是由鄭州大學(xué)承擔(dān)研發(fā)的。

面窗組件是航天員在太空活動(dòng)時(shí)觀察外界的窗口，是航天員的“眼睛”。它可不是一個(gè)普通的頭盔上的面窗。由于太空中有苛刻的溫差條件，還有數(shù)不清的不可預(yù)料的危險(xiǎn)，哪怕面窗上出現(xiàn)任何一道細(xì)小的裂紋，都有可能讓航天員面臨生命危險(xiǎn)。因此這對航天面窗的材料和設(shè)計(jì)提出了異?？量痰囊蟆?/p>

2005年以來，鄭州大學(xué)國家橡塑模具工程研究中心經(jīng)過科研攻關(guān)，突破了航天和軍工塑料制品的成型和模具技術(shù)，成功研制出太空工作站用新一代航天服面窗、新型戰(zhàn)機(jī)光電作戰(zhàn)頭盔護(hù)目鏡等關(guān)鍵防護(hù)裝置，為神舟系列飛船與天宮空間實(shí)驗(yàn)室交會(huì)對接飛行任務(wù)的圓滿完成做出重要貢獻(xiàn)，榮獲“中國載人航天工程突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”。新一代主體面窗分為四層結(jié)構(gòu)：里層為壓力面窗;中間層充氮，起到隔熱和防結(jié)霧的作用;外層為可更換防護(hù)面窗;最外層為濾光面窗，航天員可根據(jù)自身位于陽照區(qū)或陰影區(qū)的位置來放下或者打開濾光面窗，防止光線射入眼睛。

鄭州大學(xué)用自己的硬實(shí)力，為航天員“頂住壓力”，為中國航天事業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

北京理工大學(xué)

在中國載人航天的道路上，無數(shù)航天人為之嘔心瀝血、刻苦鉆研，其中以“延安根、軍工魂”為傳承的北京理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)從未缺席。

在天宮空間站的研制和對接過程中，北京理工大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)研制了交會(huì)對接微波雷達(dá)信號處理機(jī)和微波應(yīng)答機(jī)信號處理機(jī)，為天和核心艙與載人飛船、貨運(yùn)飛船、實(shí)驗(yàn)艙的系列空間交會(huì)對接任務(wù)提供相對定位測量信息。針對空間站發(fā)射及在軌運(yùn)行的火工裝備設(shè)計(jì)需求，北京理工大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)對長征五號運(yùn)載火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火器可靠性設(shè)計(jì)開展了仿真驗(yàn)證及可靠性建模理論研究，先后參與了飛船艙外航天服背包定力安裝試驗(yàn)、貨運(yùn)飛船艙內(nèi)大型貨物安裝工裝設(shè)計(jì)與仿真等工作，為空間站發(fā)射任務(wù)的順利實(shí)施提供了先進(jìn)的火工理論支持。

此外，還有眾多北京理工大學(xué)校友為天和核心艙的發(fā)射做出了突出貢獻(xiàn)，如空間站系統(tǒng)副總指揮敬錚，他在空間站系統(tǒng)研制過程中負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目的管理工作;如空間站系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師朱光辰，他組織完成了空間站的總體布局設(shè)計(jì)、總裝設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。他們將在我國航天史上留下濃墨重彩的一筆！

哈爾濱工業(yè)大學(xué)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)自建校以來一直堅(jiān)持立足航天、服務(wù)國防，創(chuàng)立了中國高校第一個(gè)航天學(xué)院，曾獲“中國載人航天工程協(xié)作貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”“中國載人航天工程突出貢獻(xiàn)集體獎(jiǎng)”等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。

天宮空間站天和核心艙是我國目前研制最大的航天器，由于它計(jì)劃在軌運(yùn)行時(shí)間長達(dá)15年，因此它遭受空間碎片撞擊的概率相對較高，運(yùn)行安全受到威脅。哈爾濱工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院龐寶君教授團(tuán)隊(duì)毅然接受了這個(gè)挑戰(zhàn)。團(tuán)隊(duì)歷時(shí)7年，進(jìn)行了百余次小尺寸試件及近兩百次大尺寸艙壁結(jié)構(gòu)件超高速撞擊試驗(yàn)，確定感知識(shí)別關(guān)鍵參數(shù)，完成了樣本庫建立及定位算法優(yōu)化，成功研究出空間碎片撞擊在軌感知技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)可在艙體遭到空間碎片撞擊時(shí)，為航天員和地面控制人員及時(shí)采取應(yīng)對措施提供依據(jù)，保護(hù)航天員的安全。

此外，哈爾濱工業(yè)大學(xué)化工與化學(xué)學(xué)院黃玉東教授團(tuán)隊(duì)完成了神舟十二號逃逸系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)噴管擴(kuò)散段關(guān)鍵技術(shù)的研制任務(wù)，極大地提升了發(fā)動(dòng)機(jī)噴管的質(zhì)量可靠性和安全性，為保證航天員的生命安全奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

有這么一所理工強(qiáng)校、航天名校作為堅(jiān)實(shí)后盾，相信中國航天事業(yè)一定能越走越遠(yuǎn)！