東北網7月25日訊(記者 許諾)7月24日，中國空間站問天實驗艙在海南文昌航天發射場發射昇空，入軌後順利完成狀態設置，於25日3時13分成功對接於天和核心艙前向端口。這是我國兩個20噸級航天器首次在軌實現交會對接，也是空間站有航天員在軌駐留期間首次進行空間交會對接。在此次任務中，哈工大多項研究成果助力問天實驗艙，再次彰顯航天第一校『尖兵』使命擔當。

靈巧機械臂助力空間站三艙操作。

　　問天實驗艙上的靈巧機械臂由哈工大機電學院劉宏院士、謝宗武教授團隊和中科院長光所聯合研制。機械臂長度約5米，最大負載可達3噸，安裝在問天實驗艙的氣閘艙段外部，通過抱爪結構的末端作用器與目標適配器相連，實現與艙體間電氣和信息的互聯互通。同時，機械臂可以通過問天實驗艙外部的目標適配器完成艙外的爬行和固連，實現覆蓋整個實驗艙艙段的操作維護。

　　實驗艙的靈巧機械臂不僅能夠完成航天員出艙活動支持、艙外狀態檢查等任務，也可以結合其自身運動靈活、定位精准的優點，執行各類艙外載荷和平臺設備的安裝、拆卸、維護和照料等精細操作。同時，它也可以通過一個機械臂轉接件與10米長的核心艙機械臂組合起來，實現雙臂間電氣和信息的互聯互通。『雙臂合一』後，整個機械臂系統可達范圍能夠拓展為14.5米，活動范圍可直接覆蓋空間站3個艙段，滿足了跨艙段、全空間站大范圍的不同位置精細作業需求，為我國空間站在軌建造提供了有力保障。

　　據悉，連接兩個機械臂的轉接件已於2021年11月7日由神舟十三號航天員乘組順利安裝在核心艙外側，其中，連接實驗艙靈巧機械臂的部分由哈工大校機電學院劉宏院士、謝宗武教授團隊和中科院長光所聯合研制。

空間站實驗艙靈巧機械臂發射狀態。

　　空間碎片撞擊在軌感知技術保護空間站和航天員安全

　　為了應對空間碎片威脅，哈工大航天學院龐寶君教授團隊與北京空間飛行器總體設計部，聯合開發了專門針對問天實驗艙結構特點的空間碎片撞擊感知技術，並將其應用於問天實驗艙結構健康監測子系統的空間碎片撞擊監測模塊。該技術能夠對空間碎片撞擊事件進行實時感知、判別並定位，為航天員和地面控制人員及時采取應對措施提供依據，保護空間站和航天員安全。

　　龐寶君教授帶領的空間碎片高速撞擊研究中心，精准預測我國載人航天發展過程中大尺寸、長壽命、高可靠載人空間站對於實時感知空間碎片撞擊的需求，提前謀劃，早在2004年就在國內率先提出並開展基於聲發射的空間碎片撞擊在軌感知技術研究。多年來，該團隊圍繞超高速撞擊判別、定位及結構損傷識別，在基礎科學問題提出、理論分析模型建立、技術方法開發等方面，取得了一系列原創性成果。通過技術集成，團隊研制了空間碎片撞擊在軌感知系統原理樣機，為工程應用奠定了技術基礎。

　　據了解，龐寶君教授團隊與北京空間飛行器總體設計部已於2021年4月在天和核心艙上首次成功實現了同類技術的工程應用。

　　空間對接機構地面測試系列裝備確保空間對接任務萬無一失

　　此次問天實驗艙發射對接，是空間站首次在有人的狀態下迎接航天器來訪對接。問天實驗艙軸向全長17.9米，超越了國際空間站的任意艙段，比天和一號核心艙的軸向長度長1.3米，該艙段是世界上軸向長度最長的單體載人航天器。這一新型式大尺寸大慣量的航天器對接，是我國空間對接領域的新任務、新挑戰。

　　該校機電學院趙傑教授團隊研制的空間對接機構地面測試系列裝備，通過參數化載荷配置，使對接過程動能瞬時等效，確保這一特殊對接工況的准確模擬和高效驗證，圓滿完成空間對接機構研制各階段的地面測試任務，確保此次空間對接任務萬無一失。

空間對接機構地面測試系列裝備。

　　提昇空間站『空調系統』工作壽命 保障航天員長期駐留

　　空間站的『空調系統』是保障航天員生命安全的關鍵子系統之一。由於空間站外部的溫度變化范圍非常大，常規冷卻劑無法滿足這種大溫差范圍的需求，必須采用一種特殊的具有一定腐蝕性的冷卻介質，給工作在這種介質中的流體回路泵軸承的抗腐蝕能力提出了巨大的挑戰，其抗腐蝕延壽是空間站核心艙和實驗艙研制的關鍵技術難題之一。該校材料學院王浪平教授團隊采用表面強化技術，解決了流體回路泵軸承的抗腐蝕難題，使其工作壽命得到大幅度提昇，達到了預定的設計壽命，為航天員的長期駐留提供了可靠的保障。

　　攻克空間對接機構表面強化難題實現可靠對接

　　空間交會對接是現代航天器長期在軌運行期間不可缺少的操作，是載人航天活動三大基本技術之一。空間對接機構是實現空間飛行器間在軌的機械連接、建立航天器聯合飛行的組合體和安全分離的系統。王浪平教授團隊采用離子注入與沈積技術實現了硬度與成分雙梯度過渡復合表面強化層的制備，獲得了太空環境下的高抗磨損、自潤滑和防冷焊等性能，從而攻克了空間對接機構核心零件的表面強化難題，並研制了離子注入與沈積工業化裝備，為空間對接機構上50餘個核心零件的表面強化提供了設備條件，實現了關鍵技術的自主可控，保障了神舟、天舟系列飛船、問天實驗艙與空間站核心艙等目標飛行器的可靠對接。

　　金屬橡膠技術助力問天實驗艙發射成功

　　該校機電學院姜洪源教授團隊研制的HIT-1型金屬橡膠阻尼環再次成功應用於長征五號B遙三運載火箭發射任務，助力問天實驗艙發射圓滿成功。

　　該阻尼環作為發動機重要結構件，應用於芯一級火箭發動機遙測信號傳輸系統，解決了發動機測控系統的抗震減振技術難題，有效減輕火箭大過載、大震動對信號傳輸裝置帶來的負面乾擾，提高了信號連續傳輸的穩定性，為液氧煤油發動機的正常工作提供了支橕。

　　金屬橡膠阻尼環以金屬絲為原材料，不僅具有耐高低溫、大溫差及大過載的優良性能，而且具有橡膠一樣的彈性。該研究團隊結合航空航天不同的背景需求，從理論分析、研發設計、工藝制備、實驗驗證及質量保證等全方位進行了系統深入研究，金屬橡膠技術已成功助力天問一號火星探測器發射、嫦娥五號探測器發射和長征七號遙四運載火箭發射。