神九傳感器：感受航天員的心跳

此次神九飛天，坐在上面的3名宇航員的心跳、體溫、呼吸等多項(xiàng)體征數(shù)據(jù)時(shí)刻處于地面的監(jiān)控之中。相隔萬里之遙，我們卻能感受航天員的心跳。這主要是中國電科研制的心電傳感器的功勞。據(jù)了解，對(duì)航天員體征實(shí)施密切監(jiān)測(cè)的心電傳感器第一次應(yīng)用于神九。心電傳感器的外形與普通醫(yī)用心電設(shè)備相似，但重量更輕、精度與可靠性表現(xiàn)更為卓越，在航天員執(zhí)行任務(wù)的全過程不間斷地提供多項(xiàng)重要體征數(shù)據(jù)，通過與其它監(jiān)測(cè)信息匯總，可以得出一系列重要分析結(jié)果以供參考。

傳感器作為各種信息數(shù)據(jù)的采集源頭，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。中國電科一直致力于為載人航天工程配套豐富的傳感器產(chǎn)品，在此次神九與天宮對(duì)接任務(wù)中，他們提供的眾多傳感器產(chǎn)品幾乎覆蓋了含運(yùn)載火箭、神九飛船、天宮一號(hào)艙體、航天員系統(tǒng)在內(nèi)的全部工程，執(zhí)行著飛船姿態(tài)、艙內(nèi)外環(huán)境、航天員體征、返回艙控制等復(fù)雜的監(jiān)測(cè)和控制任務(wù)。

應(yīng)用在神九上面的傳感器產(chǎn)品表現(xiàn)出三個(gè)方面的特點(diǎn)：

響應(yīng)速度更快

傳感器好比人體的神經(jīng)系統(tǒng)，萬分之一秒的響應(yīng)時(shí)間就可能關(guān)系到太空任務(wù)的執(zhí)行和航天員的健康安全。中國電科的研發(fā)人員一直以最大程度地提高傳感器響應(yīng)速度、贏得時(shí)間視為重要使命?？蒲腥藛T對(duì)神州九號(hào)使用的部分產(chǎn)品進(jìn)行了優(yōu)化，通過改良傳感器外殼材料，改進(jìn)感應(yīng)探頭結(jié)構(gòu)等方法，進(jìn)一步提高了傳感器對(duì)航天員體征變化的響應(yīng)速度，能夠更加快速準(zhǔn)確地反饋航天員的健康情況，為及時(shí)處理各種突發(fā)事件和航天員體征異常等情況爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。

舒適度更高

與一般地面使用的傳感器產(chǎn)品不同，太空中與航天員身體直接接觸的傳感器的舒適性，不僅關(guān)系到航天員操作使用的便宜性，更在極端的太空條件下直接關(guān)系著航天員的生命安全。為了最大程度的滿足舒適性要求，中國電科的研制人員反復(fù)模擬試驗(yàn)各種極端條件，從外形、質(zhì)量和觸感等方面都做出極其細(xì)致的設(shè)計(jì)和調(diào)整。為了追求部分產(chǎn)品外形的精密要求，工藝人員在樣品制作過程中，甚至放棄使用通用制造設(shè)備，依靠精湛的技藝手工制作，達(dá)到了機(jī)械設(shè)備難以滿足的技術(shù)和精度要求。

可靠性極高

飛船工作環(huán)境具有大溫差、強(qiáng)輻射、強(qiáng)震動(dòng)、高真空和高速運(yùn)動(dòng)等特點(diǎn)，惡劣的工作環(huán)境對(duì)宇航設(shè)備提出了極高的可靠性要求。此次任務(wù)中部分飛船外部使用的傳感器產(chǎn)品在可靠性方面有了很大的提高，例如中國電科提供的一種用于艙外環(huán)境的壓力傳感器，已經(jīng)具有超級(jí)耐低溫能力，現(xiàn)居國內(nèi)領(lǐng)先地位，完全滿足了超低溫工作的需要。相比神九飛船13天的工作時(shí)間，天宮一號(hào)將在太空度過漫長的兩年時(shí)間，中國電科在配套產(chǎn)品研制試驗(yàn)階段，就將設(shè)計(jì)和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置遠(yuǎn)高于同類技術(shù)要求，從容應(yīng)對(duì)了長時(shí)間工作對(duì)產(chǎn)品可靠性提出的巨大挑戰(zhàn)。

自主研發(fā)能力更強(qiáng)

在神舟九號(hào)載人航天任務(wù)中，中國電科從傳感器的核心器件開始獨(dú)立研發(fā)制造，完全實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的自主可控，為神九任務(wù)提供了更多具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能傳感器產(chǎn)品。例如此次航天員使用的呼吸傳感器，經(jīng)過科研人員的深入論證，由理論創(chuàng)新帶動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，首次實(shí)現(xiàn)了該類產(chǎn)品的完全自主研發(fā)，并在主要技術(shù)指標(biāo)上超越眾多國外同類產(chǎn)品。