石頭智能洗地機(jī)A10 Plus體驗(yàn)：雙向自清潔治好了我的懶癌
一、前言和介紹專為家庭請假懶人而生的石頭科技在近日又帶來了自己的全新旗艦新品，石頭智能洗地機(jī)A10 Plus。從這個(gè)產(chǎn)品名上就不難看出，這次石頭推出的并不是常見的掃地機(jī)器
中國空間站在軌運(yùn)行示意圖。 中國航天科技集團(tuán)五院供圖
航天員王亞平在中國空間站執(zhí)行任務(wù)期間留影。 資料圖片
一橫一豎組成遨游太空的“T”字，積十多年苦功，中國天宮空間站建成了，鑄就了中國載人航天工程和世界史上的一座豐碑。作為中國空間站建設(shè)的一分子，我以參與中國“天宮”建設(shè)為自己最大榮耀。
三步走，步步為營
1992年9月，中央決策實(shí)施載人航天工程，并確定了中國載人航天“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略。第一步，發(fā)射載人飛船，建成初步配套的試驗(yàn)性載人飛船工程，開展空間應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。第二步，突破航天員出艙活動技術(shù)、空間飛行器交會對接技術(shù)，發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)室，解決有一定規(guī)模的、短期有人照料的空間應(yīng)用問題。第三步，建造空間站，解決有較大規(guī)模的、長期有人照料的空間應(yīng)用問題。
第一步是最基礎(chǔ)的工作，目標(biāo)是保證中國航天員能在太空生存，能安全返回。第二步主要是做突破性、驗(yàn)證性工作，實(shí)現(xiàn)中國航天員出艙，具備在太空工作的能力。這兩步都是在為第三步做驗(yàn)證和鋪墊，其中空間交會對接是至為關(guān)鍵的技術(shù)之一，空間站的組裝、建造和長期飛行都要靠該技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
2003年，我進(jìn)入中國航天科技集團(tuán)五院即航天五院工作，第一個(gè)從頭到尾參與的項(xiàng)目就是神舟八號，其核心目標(biāo)是突破空間交會對接技術(shù)。按照規(guī)劃，先發(fā)射一艘無人飛船（神舟八號）來驗(yàn)證無人空間交會對接技術(shù)，之后再實(shí)施兩艘載人飛船即神舟九號和神舟十號任務(wù)。這3艘飛船是主備份關(guān)系，即如果神舟八號沒有達(dá)到任務(wù)預(yù)期目標(biāo)，就由神舟九號繼續(xù)驗(yàn)證，神舟十號載人飛船則驗(yàn)證有人空間交會對接技術(shù)。由于神舟八號順利完成了使命，神舟九號的任務(wù)被確定為驗(yàn)證有人交會對接技術(shù)，神舟十號的任務(wù)則是實(shí)現(xiàn)首次應(yīng)用性飛。
作為目標(biāo)飛行器，天宮二號其實(shí)是天宮一號的備份，其最初就被命名為“天宮一備”，由于天宮一號任務(wù)圓滿成功，天宮二號的任務(wù)被確定為開展航天員中期駐留、推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加、在軌維修技術(shù)試驗(yàn)等。
就這樣環(huán)環(huán)相扣，中國載人航天工程穩(wěn)步前進(jìn)。
2010年9月，《載人空間站工程實(shí)施方案》獲批。之后歷時(shí)約12年，經(jīng)過空間實(shí)驗(yàn)室任務(wù)和空間站任務(wù)兩個(gè)階段，中國“太空之家”在軌建成。
“T”字型，可以拓展
除在九天之上運(yùn)行的天宮空間站之外，我們其實(shí)還有兩座“空間站”：一座是與天宮空間站1∶1鏡像的“數(shù)字空間站”，用于進(jìn)行仿真驗(yàn)證和數(shù)字推演等；另一座是測試用的“電性空間站”，其軟硬件與在軌運(yùn)行的“天宮”一模一樣，可以實(shí)現(xiàn)與在軌的航天員視頻連線并同步模擬系統(tǒng)工作與在軌活動等。通過這兩座“空間站”，我們能夠?qū)崿F(xiàn)天地協(xié)同。
為了保障可靠、安全、長壽命運(yùn)行，天宮空間站進(jìn)行了一些冗余備份設(shè)計(jì)，要指出的是，這些冗余備份是經(jīng)濟(jì)的，不會出現(xiàn)“死冗余”“呆冗余”。比如，在3艙組合后，冗余備份可以共用，充分體現(xiàn)了“1+1=1”設(shè)計(jì)理念。再比如，核心艙雖然在載荷支持功能方面不如實(shí)驗(yàn)艙，但配置很高，僅控制系統(tǒng)的星敏感器就有4個(gè)，可以減少實(shí)驗(yàn)艙上的星敏感器數(shù)量。
中國“天宮”是一個(gè)可更新、可開放的系統(tǒng)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)硬件設(shè)備的維修、更換和升級，而且其本身可以根據(jù)需要拓展。“T”字基本構(gòu)型建成后，可以在前向?qū)有屡摱危纬伞笆弊謽?gòu)型，新艙段上帶有節(jié)點(diǎn)艙，增加4個(gè)對接口和1個(gè)出艙口，既可以為巡天望遠(yuǎn)鏡這一級別的航天器進(jìn)行補(bǔ)給、維護(hù)、服務(wù)保障，也可以對接艙段級的“大塊頭”科學(xué)載荷。將來，國外的飛船或艙段也可以與“天宮”對接，這將大幅提升國際空間合作的水平。
目前，我們正在開展第四個(gè)艙段的方案論證和先期設(shè)計(jì)，將把更多精力用在為航天員提供更多活動空間、增加人性化設(shè)計(jì)、提升用戶體驗(yàn)上。比如，把儀器儀表設(shè)計(jì)得更有科技美感，更適于隨身穿戴。再比如，使操縱桿更符合人體工學(xué)、功能更強(qiáng)大。
最優(yōu)解，彰顯智慧
關(guān)于中國空間站構(gòu)型布局，先后有十幾種方案擺在桌面上供討論和選擇。綜合多方面因素，特別是適配天地環(huán)境、滿足功能性能要求、保障重要設(shè)備在軌工作等，我們最終選定“T”字構(gòu)型。
選“T”字構(gòu)型可以獲得最大發(fā)電效率。通過在“T”字“橫”的兩段，設(shè)置雙自由度太陽翼，能夠保障最大限度利用太陽光。
“T”字構(gòu)型可以保持前向、后向、徑（下）向三向?qū)幽芰ΑＧ跋颉较騼蓚€(gè)對接口可以接納兩艘載人飛船實(shí)現(xiàn)輪換，而且兩個(gè)對接口都在軌道平面內(nèi)，飛船可以在軌道面內(nèi)沿飛行方向和沿軌道半徑方向直接對接，無需對接后再轉(zhuǎn)位，更安全。后向?qū)迂涍\(yùn)飛船，天宮空間站可以直接用貨運(yùn)飛船發(fā)動機(jī)進(jìn)行軌道機(jī)動。
“T”字構(gòu)型是最優(yōu)解，彰顯了中國航天人的智慧。
難關(guān)多，逐一攻克
空間站重在科研應(yīng)用，我們所有的努力都旨在為科研應(yīng)用打牢基礎(chǔ)，讓平臺、結(jié)構(gòu)、能源、信息、控制、生命保障等功能經(jīng)得起考驗(yàn)，做到令人放心，同時(shí)賦予其足夠的擴(kuò)展能力和適應(yīng)能力。
當(dāng)然，要做到令人放心并不容易，在這個(gè)過程中，我們遇到了很多難題，其中有兩類頗具代表性。
第一類與長壽命、長周期、長時(shí)間有關(guān)。一些材料在前期表現(xiàn)很好，卻在工程研制中出問題，導(dǎo)致做長壽命試驗(yàn)時(shí)未能抵近極限。一些小尺寸材料做防原子氧處置效果很好，但是在用一些新方法、新技術(shù)在某些大尺寸材料上做，就出現(xiàn)瑕疵。
第二類與在地面無法完全真實(shí)模擬某些空間環(huán)境有關(guān)。由于地面仿真手段有限，對仿真對象了解不夠深入，導(dǎo)致仿真模型不夠準(zhǔn)。比如在液體收集管理方面，我們在地面試驗(yàn)中做到收集率達(dá)到99%，在太空中即使達(dá)到98%也會造成麻煩，因?yàn)橐后w殘留量會日積月累。
航天領(lǐng)域老前輩們常說：“識別關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。”面對難關(guān)，我們不僅要攻破技術(shù)原理，而且要把工程實(shí)現(xiàn)的全過程走通，把每件產(chǎn)品質(zhì)量做到極致，把各種狀態(tài)摸透。可以說，我們一直在努力識別“未知”，量化“已知”并通過各種分析驗(yàn)證，借助相關(guān)數(shù)據(jù)反饋，把難關(guān)逐一攻克。
“天宮”的實(shí)驗(yàn)艙上有一對碩大的太陽翼，可以像大風(fēng)車一樣360°轉(zhuǎn)動，非常炫酷。這對太陽翼就是我們用上述方式攻克難關(guān)取得的一大碩果。
該太陽翼尺寸特別大，單翼長約27米，展開面積138平方米。如此巨型的翼在軌展開后會產(chǎn)生怎么振動呢？由于在地面無法進(jìn)行等尺寸動力學(xué)特性驗(yàn)證，我們只能從局部入手，對太陽翼伸展機(jī)構(gòu)做單獨(dú)的動力學(xué)特性驗(yàn)證，再通過仿真、數(shù)值補(bǔ)償?shù)绒k法推出完整的動力學(xué)特性，再結(jié)合核心艙的一套辨識系統(tǒng)，監(jiān)測其太陽翼在軌振動、擾動情況并測出振動頻率。 據(jù)此，我們在實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射前對其太陽翼控制參數(shù)、仿真模型參數(shù)進(jìn)行了修正。最終，實(shí)驗(yàn)艙振翅高飛，助力中國“天宮”遨游太空。
忙驗(yàn)證，三線并行
天和核心艙在發(fā)射入軌后約一年間，在兩艘載人飛船和兩艘貨運(yùn)飛船配合下，完成了“關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段”。這一階段是系統(tǒng)工程一個(gè)生命周期尋求滿意解的“最后一公里”。對于空間站建造來說，在該階段有空間站推進(jìn)劑補(bǔ)加、再生生保、艙外操作、在軌維修等7大關(guān)鍵技術(shù)要在軌驗(yàn)證。
再生生保即再生式生命保障是人類實(shí)現(xiàn)中長期載人飛行最核心的關(guān)鍵技術(shù)之一，既受微重力環(huán)境影響，又有時(shí)間效應(yīng)。在空間站微重力環(huán)境下，水處理、尿處理、電解制氧等構(gòu)成的自我循環(huán)系統(tǒng)與在地面的表現(xiàn)不同，同時(shí)需要足夠長的時(shí)間才能建立起物質(zhì)平衡，這就需要航天員在軌生活數(shù)月進(jìn)行驗(yàn)證。
2021年6月，神舟十二號飛行乘組進(jìn)入核心艙，中國空間站開始載人飛行，對相關(guān)性能進(jìn)行在軌驗(yàn)證。之后，神舟十三號和神舟十四號飛行乘組入駐“天宮”，進(jìn)行了一些艙外操作驗(yàn)證，完成對空間站上機(jī)電產(chǎn)品、有流體回路的產(chǎn)品的設(shè)置。值得一提的是，神舟十三號航天員乘組在地面科技人員的密切協(xié)同下，在空間站核心艙內(nèi)采取手控遙操作方式，圓滿完成了天舟二號貨運(yùn)飛船與空間站組合體交會對接試驗(yàn)。
空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段之后就是空間站在軌建造階段。那幾年，我們一邊研制艙段，一邊做空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證，還一邊謀劃空間站長期運(yùn)行模式，可謂三線并進(jìn)。
大系統(tǒng)，團(tuán)結(jié)協(xié)作
空間站的設(shè)計(jì)空前復(fù)雜，系統(tǒng)多、接口多、狀態(tài)多，組織體系和設(shè)計(jì)體系特殊。
艙段上各分系統(tǒng)由眾多單位負(fù)責(zé)，研制難度超過了很多航天器。由于各部分自身是一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，同時(shí)又要融入整個(gè)大系統(tǒng)中，涉及大量協(xié)調(diào)和優(yōu)化工作。
作為中國空間站系統(tǒng)總指揮，我時(shí)刻關(guān)注各分系統(tǒng)之間的相互影響，從空間站大系統(tǒng)的視角來看問題，做“系統(tǒng)決策”。讓我非常感動的是，空間站系統(tǒng)所有參與人員都多年如一日，兢兢業(yè)業(yè)、精益求精、忘我工作，都著眼大局、服務(wù)大局、團(tuán)結(jié)協(xié)作。大家為了完成同一個(gè)目標(biāo)，傾情付出，貢獻(xiàn)自己的汗水和聰明才智。
中國載人航天工程系統(tǒng)當(dāng)然是更龐大的系統(tǒng)，除了空間站系統(tǒng)之外，還有載人飛船系統(tǒng)、貨運(yùn)飛船系統(tǒng)、運(yùn)載火箭系統(tǒng)、發(fā)射場系統(tǒng)、測控通信系統(tǒng)、著陸場系統(tǒng)等。只有各系統(tǒng)群策群力、密切協(xié)作才能保障中國載人航天工程取得成功。
多年來，中國空間站系統(tǒng)獲得其他兄弟系統(tǒng)的鼎力支持。飛船系統(tǒng)的有些技術(shù)，已經(jīng)應(yīng)用很久，非常成熟了，但是為了適應(yīng)空間站需求，做出了必要調(diào)整。對運(yùn)載火箭系統(tǒng)，空間站不僅要求其推力大、起飛重量大，而且要求箭艙分離時(shí)的沖擊力小。火箭系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)與我們精誠合作，攜手實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)。空間站艙段發(fā)射對入軌精度要求高，對發(fā)射時(shí)間窗口有限制。為了滿足要求，發(fā)射場系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)和火箭系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)積極努力，使空間站艙段精準(zhǔn)入軌，給空間交會對接創(chuàng)造了好條件。同時(shí)，測控系統(tǒng)不斷加強(qiáng)和優(yōu)化陸、海和天基測控資源，提供優(yōu)質(zhì)測控服務(wù)。
航天是“千人一枚箭、萬人一桿槍”的事業(yè)，正是靠著萬眾一心的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，中國空間站建成，遨游于九天之上。
隨著中國“天宮”的誕生，中國航天站上了新起點(diǎn)，國際科技界擁有了一項(xiàng)新的太空科研基礎(chǔ)設(shè)施。我們深信，這座由中國人設(shè)計(jì)并主導(dǎo)、向世界開放的空間站將充分體現(xiàn)載人航天的價(jià)值，為人類進(jìn)一步認(rèn)識宇宙、更好利用空間資源做出卓越貢獻(xiàn)。
（王翔 本文作者王翔為空間站系統(tǒng)總指揮，由陳立根據(jù)作者口述整理） 中國科協(xié)科學(xué)技術(shù)傳播中心與本報(bào)合作推出
本文鏈接：http://www.www897cc.com/showinfo-16-5360-0.html中國“天宮”：世界航天豐碑
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