「温度調節アウター」と「インテリジェント管理者」…神舟14号を護衛する「ブラックテクノロジー」を公開

神舟14号の宇宙飛行士乗組員は天舟4号貨物宇宙船への搭乗に成功し、関連作業は計画通りに進んでいる。この飛行ミッション中、神舟14号宇宙船を護衛した「ブラックテクノロジー」とは何でしょうか?

6月5日、北京航空航天飛行管制センターは、神舟14号有人宇宙船と天河コアモジュールが自律的かつ迅速にランデブーとドッキングを行っている様子を撮影した。写真提供：新華社記者 李欣

極度の暑さや寒さに関係なく、「温度調節アウターウェア」は宇宙飛行士を寒さや暑さから守ります

神舟14号宇宙船のドッキングモードと宇宙ステーション複合施設の飛行姿勢により、宇宙船は他のモジュールによって継続的に遮られ、太陽の光が届かない極低温環境に長時間置かれることになり、最低気温は摂氏マイナス100度を下回ることもあります。宇宙ステーションが特定の構成にある場合、宇宙船の局所的な領域は太陽放射にさらされ続け、最高温度は摂氏100度を超えます。極端に高温および低温の外部環境は、宇宙飛行士の健康や宇宙船の機器の正常な動作に深刻な問題をもたらします。

この温度制御の課題に対処するため、中国航空宇宙科学技術公司第五研究院のエンジニアは、熱放射が宇宙空間における熱伝導の主な方法であるという事実を活用し、宇宙船の外部熱制御コーティングの光熱性能の選択的設計と調整、熱制御材料の空間安定性設計、大規模で複雑な構造インターフェースの複合制御などの重要な技術で画期的な進歩を遂げました。彼らは、吸収と放出が少ない熱制御コーティングである魔法の「温度制御コート」を設計・開発しました。

低吸収とは、その名の通り、コーティング自体の太陽光吸収特性が低いことを意味し、太陽放射による温度上昇を効果的に低減できます。

低放射率とは、コーティングの赤外線放射率が低いことを意味し、宇宙船の内部から外部の極寒環境への放射熱の漏れを効果的に遮断し、キャビン内の温度が下がり続けるのを防ぎます。

同時に、エンジニアは宇宙船の構造、電力、宇宙の熱環境特性に基づいて、吸収と放出の性能に関する具体的な設計を行ってきました。完成した「温度制御外被」により、長期間にわたる極端な高温や低温の外部環境でも、宇宙船の客室内の温度を適切な範囲に維持することができ、宇宙飛行士を寒さや暑さから守り、安全を確保することができます。

6月5日、北京航空航天飛行管制センターは、神舟14号有人宇宙船と天河コアモジュールが自律的かつ迅速にランデブーとドッキングを行っている様子を撮影した。写真提供：新華社記者 李欣

膨大なデータ量について心配する必要はありません。「スマート管理者」がお手伝いします

神舟XIV号宇宙船では常に膨大な量のデータが生成されています。これらの複雑なパラメータを宇宙飛行士が理解できる直感的な数値に変換するために、計器コントローラアプリケーションソフトウェアが「インテリジェントマネージャー」として機能します。

宇宙船の各種サブシステムが動作を開始すると、生成されたデータはデジタル制御サブシステムに収集され、「インテリジェント管理者」によって要約され、宇宙飛行士が直感的に識別して操作できる内容に変換され、計器上に表示されます。

神舟14号宇宙船については、宇宙船のさまざまな部分の状態を示す50ページ以上があります。有人ランデブー・ドッキングミッションのニーズに合わせて、世界地図や宇宙飛行士の体調など関連コンテンツを表示します。これらはすべて、「インテリジェント管理者」として機能する機器コントローラ アプリケーション ソフトウェアによって提供されます。

計器コントローラ アプリケーション ソフトウェアは、独自のグラフィック表示技術を使用して、宇宙船の軌道、姿勢、飛行状態、サブシステム情報をテキスト、グラフィック、アニメーションで表示します。

中国航天科学技術公司第五学院西安支所の神舟14号宇宙船計器制御装置アプリケーションソフトウェア設計者、張志平氏は、この独自のグラフィック表示技術の使用により、計器制御装置の斬新な表示効果を生み出すだけでなく、宇宙インテリジェント計器におけるグラフィックやテキストの処理と表示を実現し、宇宙飛行士にミッション遂行のための明確で直感的かつ快適な表示インターフェースを提供できると述べた。

6月5日、北京航空航天飛行管制センターで、航空宇宙研究者らが神舟14号有人宇宙船と天河コアモジュールの自律的かつ迅速なランデブーとドッキングを監視した。写真提供：新華社記者 李欣

旅がどんなに長くても、宇宙の「空の道」は常に開かれている

神舟14号宇宙船が空に舞い上がる。これほど遠く離れた地上との「宇宙地球通信」をどうやって実現するのでしょうか？その答えは、中国航空宇宙科学技術公司第五学院西安支部が中継端末を通じて構築した空間「天空の道」である。

神舟14号宇宙船が所定の軌道に入ると、宇宙船中継端末が作動し始めた。宇宙船飛行プログラムのコマンドチェーン要件に従って、中継端末内の機器は中継端末アンテナの方向データを計算します。

その後、中継端末内の回転装置が中継アンテナを天聯中継衛星に向けます。これにより、天聯中継衛星の捕捉と追跡が完了し、宇宙船から天聯中継衛星、そして地上への通信リンクが確立され、神舟14号宇宙船と地上間の円滑な通信が可能になり、地上の試験員が宇宙船の飛行状況をリアルタイムで把握できるようになります。

中国第五航空宇宙科学技術公司西安支部有人宇宙ミッション責任者の于小川氏は、中継端末と天聯中継衛星を通じて構築された宇宙ベースの計測制御通信システムにより、神舟14号宇宙船の地上計測制御カバレッジが90％以上に向上する可能性があると紹介した。

記者：胡哲、宋塵

出典：新華社通信