天問(wèn)｜中國(guó)空間站的航天“智慧大腦”是如何建造的？

天宮筑巢繞寰宇，航天圓夢(mèng)正當(dāng)時(shí)。

2023年是提出“航天夢(mèng)”的十周年。隨著中國(guó)空間站全面建成，我們的“太空之家”遨游蒼穹，中華民族流傳千年的“天宮”夢(mèng)想終于從神話變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

作為我國(guó)航天科技工業(yè)的重要力量和唯一全面參加中國(guó)載人航天工程各大系統(tǒng)研制的院級(jí)單位，航天科技集團(tuán)九院已為空間站建造任務(wù)圓滿成功交上了一份高分答卷，也在已歷經(jīng)三十年的中國(guó)載人航天工程的偉大豐碑上留下了不可磨滅的印記。

航天“智能大腦”

確保“建宮大業(yè)”連戰(zhàn)連捷

建造空間站、建成國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室，是我國(guó)載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略的重要目標(biāo)，是建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)、航天強(qiáng)國(guó)的重要引領(lǐng)性工程，也是規(guī)模最龐大、系統(tǒng)組成最復(fù)雜、技術(shù)難度和安全可靠性要求最高的航天重大工程。

2021年4月29日，隨著長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭將空間站工程首個(gè)航天器天和核心艙順利送入太空，中國(guó)載人航天工程正式開(kāi)啟了空間站建造的新征程。作為航天電子專業(yè)“國(guó)家隊(duì)”，九院堅(jiān)持惟有成功才能專注發(fā)展的理念，為空間站建造任務(wù)研制了大量高質(zhì)量、高可靠、高科技含量的電子信息系統(tǒng)設(shè)備和產(chǎn)品，涉及計(jì)算機(jī)與微電子、慣性導(dǎo)航、測(cè)控通信、機(jī)電組件等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，應(yīng)用于載人航天各大系統(tǒng)，有力保證了各項(xiàng)任務(wù)的圓滿成功。

其中771所承擔(dān)了所有箭載計(jì)算機(jī)的研制任務(wù)，為長(zhǎng)五B、長(zhǎng)二F、長(zhǎng)七等火箭打造了強(qiáng)勁“智能大腦”；772所提供了數(shù)以萬(wàn)計(jì)的航天微電子產(chǎn)品，為中國(guó)空間站建造注入了源源不竭的“芯”動(dòng)力；13所、16所、7107廠研制的慣導(dǎo)設(shè)備堪比火箭和飛船的“眼睛”，為航天器在茫茫太空中指引航向；704所、539廠、289廠研制的測(cè)控通信產(chǎn)品，確保天地測(cè)控通信信號(hào)更強(qiáng)，704所作為航天測(cè)控通信系統(tǒng)裝備建設(shè)主力軍，從載人航天工程立項(xiàng)開(kāi)始至今，遙測(cè)系統(tǒng)、數(shù)傳記錄分系統(tǒng)及近年來(lái)用于火箭的天基測(cè)控設(shè)備幾乎均為704所研制，產(chǎn)品遠(yuǎn)布5大洲9個(gè)國(guó)家及以遠(yuǎn)望一號(hào)到遠(yuǎn)望七號(hào)為代表的全部航天測(cè)量船，架起了天地通信的“高速路”。

此外，165廠、825廠、693廠、200廠、物聯(lián)網(wǎng)公司還為空間站提供了大量的機(jī)電組件等產(chǎn)品，確保航天器內(nèi)信息感知準(zhǔn)確、指揮通暢，如同航天器敏感的“神經(jīng)”。從運(yùn)載火箭到天和核心艙、神舟飛船、貨運(yùn)飛船，再到問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙，九院為空間站建造任務(wù)提供了數(shù)以萬(wàn)計(jì)的產(chǎn)品，為各階段任務(wù)的圓滿成功發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

九院干部職工告訴封面新聞?dòng)浾撸?ldquo;在空間站建造任務(wù)中，不讓任務(wù)耽誤在我們手中是大家共同的信念。”為提升履約能力，負(fù)責(zé)團(tuán)隊(duì)科學(xué)制定科研生產(chǎn)計(jì)劃，強(qiáng)化過(guò)程管控，有效保證了任務(wù)按計(jì)劃高效進(jìn)行，空間站建造2年來(lái)，九院關(guān)鍵單機(jī)產(chǎn)品交付能力大幅提升，累計(jì)完成率100%。

“載人航天，人命關(guān)天”。九院始終把提高產(chǎn)品安全性和可靠性、確保航天員生命和健康安全、確保任務(wù)圓滿完成作為重中之重，持續(xù)強(qiáng)化產(chǎn)品質(zhì)量管控，在關(guān)鍵工藝技術(shù)攻關(guān)上，近50項(xiàng)關(guān)鍵產(chǎn)品合格率與穩(wěn)定性大幅提高，重點(diǎn)產(chǎn)品院級(jí)把關(guān)下，確保了空間站建造階段飛行任務(wù)取得12戰(zhàn)12捷的優(yōu)異成績(jī)。

勇于創(chuàng)新突破

為“建宮大業(yè)”提供有力技術(shù)支撐

中國(guó)航天事業(yè)66年的創(chuàng)新實(shí)踐證明，科技自立自強(qiáng)是航天事業(yè)發(fā)展的必由之路。在支撐空間站建造任務(wù)的同時(shí)，九院逐漸建立了一套先進(jìn)的技術(shù)創(chuàng)新體系，走出了一條航天電子自主創(chuàng)新的發(fā)展之路。

通過(guò)持續(xù)科技攻關(guān)，在計(jì)算機(jī)與微電子領(lǐng)域，推動(dòng)了整機(jī)系統(tǒng)化、系統(tǒng)芯片化、芯片國(guó)產(chǎn)化戰(zhàn)略規(guī)劃的一步步實(shí)現(xiàn)；在慣導(dǎo)領(lǐng)域，從平臺(tái)系統(tǒng)發(fā)展到撓性慣性測(cè)量單元再到激光/光纖慣性測(cè)量單元、從機(jī)械式慣組到光學(xué)慣組、從關(guān)鍵儀表到系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品，多項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)取得突破；在測(cè)控領(lǐng)域，從陸�；鶞y(cè)控發(fā)展到天地一體化測(cè)控，多項(xiàng)技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；在機(jī)電組件方面，實(shí)現(xiàn)了從單一功能繼電器、連接器，向多功能、智能化機(jī)電組件的轉(zhuǎn)變。這些專業(yè)技術(shù)覆蓋載人航天全部系統(tǒng)，有力確保了空間站建造任務(wù)的圓滿完成。

空間站全面建成，中國(guó)載人航天工程“三步走”圓滿收官，航天人再次鑄就了彪炳史冊(cè)的輝煌成就。

追夢(mèng)征程蕩氣回腸，創(chuàng)新則是引領(lǐng)未來(lái)的關(guān)鍵。在承擔(dān)北斗導(dǎo)航、載人航天、探月探火等國(guó)家重大任務(wù)中，九院累計(jì)獲國(guó)家級(jí)科技獎(jiǎng)40余項(xiàng)，省部級(jí)科技獎(jiǎng)1000余項(xiàng)，中國(guó)專利金獎(jiǎng)2項(xiàng)，授權(quán)專利4500余項(xiàng)，形成了一大批技術(shù)儲(chǔ)備。

帶著“智慧大腦”的中國(guó)空間站完成在軌建造后，將轉(zhuǎn)入為期10年以上的應(yīng)用與發(fā)展階段，未來(lái)中國(guó)載人航天，也將會(huì)從近地空間走向地月空間，進(jìn)而邁向更廣闊的深空。