让五星红旗不褪色：体味天和号核心舱这些匠心设计

　　2021年4月29日，空间站天和核心舱发射圆满成功，中国空间站距离我们又近了一步。作为空间站的核心舱段，核心舱是空间站的主要控制节点，是未来空间站的指挥控制中心。它的成功研制，凝结着无数航天人的智慧和心血。作为抓总研制单位，为了打造一个完美的核心舱，航天科技集团五院攻克了众多关键技术，以工匠精神为每个细节都注入了航天科技之美。

　　未来中国空间站在轨运行示意图（供图：中国航天科技集团五院）

　　国旗和标识之美

　　天和核心舱外表面有着大小不一的国旗、载人航天工程等标识，一眼望去，国旗与载人航天工程标识颜色鲜艳，色彩分明，在太空中尤其显得夺目耀眼。

　　空间站运行在低地球轨道（以下简称LEO），低地球轨道是目前我国载人航天器运行的主要轨道，与其他的轨道相比有着新的特点，LEO环境极为复杂，高真空、高低温、紫外线辐射照射、高能粒子辐射照射等并存，且该环境处于不断动态变化中。由于在LEO上运行的航天器使用寿命长，结构复杂，在长寿命服役运行期间，传统的标识涂层无法耐受住空间站所处的极端环境，长期很容易就导致标识褪色脱落。

　　为了让国旗在太空中更加美丽醒目，该院的研制人员通过纯无机材料体系设计，突破了多项关键技术，自主研制了超强耐空间辐射性能的无机涂层，该涂层能够满足空间站长寿命服役需求，确保国旗与载人航天工程标识在全寿命周期中颜色持久、图案完整。

　　舱门保护罩之安心

　　空间站天和核心舱有多个大小不一、形状不一的舱门，当航天员在空间站舱间穿行或出舱时，舱门沿着舱门门轴旋转处于侧开状态，通过舱门过程中，存在着对舱门门体密封圈剐蹭的风险，一旦密封圈受损，舱门密闭失效，就可能影响航天员的生存环境。为保护舱门门体密封圈不受刮蹭，航天科技集团五院专门研制了舱门保护罩进行保护。

　　舱门保护罩功能虽然单一，但针对空间站的使用高要求，舱门保护罩具有操作简便、产品寿命长、使用次数多的特点，因此在研制上也重点解决了材料和操作两方面的难题。一是选用了航天特种织物材料，为充分保证航天员身体健康、空间站安全和产品可靠，针对使用环境和产品寿命的要求，相关材料先后经过了10余项试验的考核，所用材料均可满足舱内和舱外两种环境使用。

　　同时，根据舱内和舱外两种不同的操作环境，空间站核心舱分别研制了两种状态的舱门保护罩，包括舱内用舱门保护罩和舱外用可展收舱门保护罩，为了便于航天员操作，舱内用舱门保护罩为罩盖式结构，就像落地电风扇防尘罩，使用时只需要航天员将舱门保护罩口部撑开套在舱门上即可；舱外用舱门保护罩为卷帘式结构，使用时由航天员只需要“抓”“套”“拉”几个简单的操作步骤即可完成。

　　信息下传速率远超5G

　　为了确保天和核心舱与地面通信的实时畅通，天和核心舱安装了航天科技集团五院研制的第三代中继终端产品。中继终端能通过中继卫星建立空间站与地面的通信链路，承担着航天员与地面语音、视频、电子邮件，科学实验数据下传以及整舱遥测传输的功能。核心舱发往地面的信息速率相当于地面5G通信速率的几十倍，保障地面与空间站的联络畅通无阻。可以说，有了中继终端这个“太空伴侣”的陪伴，未来航天员在遥远的太空将不再寂寞。

　　为了保证在轨15年的使用寿命，除可靠性要求高，还需要具备在轨可维修性。因此，空间站中继终端采用了集成化、模块化的设计思路，在保证传输信号质量的同时，方便航天员维修更换。在本次任务中，大幅减少了中继终端设备体积和重量，简化系统组成，并且首次设计了中继终端在轨自主运行功能，大大降低了空间站长期运营期间地面管控压力。

　　在天和核心舱身上还有着数不清的匠心设计。未来的很长很长的时间，它都会在太空陪伴大家，让我们在未来的日子里慢慢发现中国空间站的匠心之美。