宇宙教室を実現するには？ 90年代以降の航空宇宙関係者が宇宙と地球の通信のための「ハイウェイ」を構築

初出：1月12日、新華社

著者：新華社デイリーテレグラフの張建松記者と丁婷記者

広くて明るい研究室で、ヘッドフォンをつけて好きな音楽を聴きながら仕事をするのが、90年代以降の航空宇宙産業で働く Lu Bin のお気に入りの生活スタイルです。

音楽を「聴く」ことが彼の仕事の一部だからです。

地球から400キロ離れた広大な宇宙空間で、中国の宇宙ステーションに「出張中」の宇宙飛行士たちは、ビデオを通じて地球と頻繁に連絡を取っているだけでなく、先日、ユニークな宇宙授業を世界に披露した。 3人の宇宙飛行士は、中国の宇宙ステーションの仕事や生活の様子を紹介・公開し、微小重力環境における細胞実験、物体の移動、液体の表面張力などの現象を実演し、まるですぐそばにいるかのように地上の教室とリアルタイムで通信しました。

2022年1月11日、呂斌氏とチームの同僚たちは上海航空宇宙イノベーション・起業センターで集合写真を撮影した。すべての写真は新華社デイリーテレグラフの記者、張建松が撮影した。

天と地の円滑な通信は、陸斌氏が勤務する中国航天科学技術公司第八科学院電子研究所が構築した通信「ハイウェイ」と切り離せないものである。この「ハイウェイ」は、第八学院電子工学研究所が開発した宇宙音声処理、画像キャプチャ、データ統合、高速通信、伝送装置で構成されています。ハンサムで有能な呂斌は、電子工学研究所の有人宇宙工学用音声機器の主任設計者です。主に「ハイウェイ」での音声処理を担当。

「簡単に言えば、私たちの仕事は宇宙飛行士の声をエンコードし、地上と地球の間の高速リンクを通じて地球に送信し、その後、地上のデコーダーを通じて宇宙飛行士の声を忠実に復元することです。」電子工学研究所の研究室で、呂斌は蜘蛛の巣のように密集した複雑な装置をいじりながら説明した。

中国航空科学技術公司第八科学院電子研究所の有人宇宙飛行プロジェクト向け音声機器主任設計者、呂斌氏。

音声機器のデバッグの過程で、陸斌氏は宇宙飛行士の声を自分の好きな音楽に置き換えた。彼はよく、お気に入りの曲である Pu Shu の「Ordinary Road」を何度も繰り返し演奏していました。 「あの曲は、普通の人の絶え間ない闘いの物語を語っていますが、それは私と非常に似ています。コードを調整して声がつながり、おなじみの曲が演奏できると、その瞬間にとても幸せを感じます。この仕事の喜びは私を魅了し、技術的な壁を次々と乗り越えるように導いてくれます。」呂斌は言った。

2022年1月11日、陸斌さんは上海航空宇宙イノベーション・起業センターで月探査プロジェクトの紹介を見ながら物思いにふけっていた。

1991年に浙江省舟山市岱山県で生まれた呂斌さんは、幼いころから「成績優秀者」だった。彼はこう語った。「私は何事にも全力を尽くしたい性格です。常に自分を豊かにしていきたいです。両親にあまり負担をかけたくないです。自分の努力で恩返しができればと思っています。」

2022年1月11日、陸斌氏は上海航空宇宙イノベーション・起業センターでロケットの展示模型を歩いて見学した。

2010年、呂斌は華中科技大学に入学した。彼は父親のアドバイスに従って、電子科学技術を専攻することを選んだ。 2012年に彼は中国共産党の名誉ある党員となった。学部を卒業した後、修士課程への進学を勧められました。 2017年に卒業した後、多くのオファーの中から、呂斌さんは最終的に上海宇宙科学院電子工学研究所で働くことを選択しました。

「2003年、わが国初の宇宙飛行士、楊立偉が宇宙飛行に成功したとき、私はまだ小学5年生で、楊立偉はすごいと思いました。2012年、3人の宇宙飛行士を乗せた神舟9号が天宮1号とドッキングに成功したとき、私は大学2年生でした。この素晴らしいニュースを見て、私は国の宇宙産業のために何ができるだろうかと考え始めました。卒業したら、国の宇宙産業に貢献する機会が得られるでしょう」と呂斌さんは語った。

2022年1月2日、呂斌さんは自宅で部屋を片付けていた。

電子工学研究所に到着して数日後、呂斌は音声製品の開発の任務命令を受けた。高級航空宇宙製品に触れるのは初めてだったので、彼は完全に混乱していました。幸運なことに、研究所は彼のような航空宇宙業界の新人のために経験豊富なマスターを手配してくれました。呂斌の師匠は電子工学研究所の音声チームのリーダーである黄建青です。黄師匠は、陸斌氏を航空宇宙産業に導き、成長と訓練の機会を与え、一歩一歩着実に進歩できるように導いて、辛抱強く指導しました。

2021年12月31日、陸斌は電子工学研究所の航空宇宙装備工学部に行きました。

かつて、経験の浅い魯斌は不注意で概略図に間違いを描いてしまいました。黄師は辛抱強く検査した結果、その誤りを適時に発見し、その後の大きな損失を回避しました。呂斌は自分の不注意に非常に罪悪感を感じたが、黄師匠は彼を責めなかった。むしろ、彼は彼を慰め、励ましました。師匠の寛容さと期待のおかげで、競争心の強い呂斌は心の中で常に自分を奮い立たせました。「ベストを尽くさなければならない！」

2021年12月31日、陸斌は実験室で熱真空実験を実施した。

複雑かつ過酷な空間においては、さまざまな環境において航空宇宙製品の高い信頼性が保証されなければなりません。製品の振動テスト中に突然音声が途切れました。呂斌の心は海の底に沈んでしまったようだった。彼はとても不安でした。彼はテストセンターで昼夜を問わず故障現象をシミュレーションし、故障の原因を調べ、ついに故障箇所を突き止めることに成功した。また別の時には、製品チップの交換により、単一のマシンが高温で異常起動しました。問題を解決するために、彼はさまざまな作業条件下で高温と低温のテストを繰り返し実施し、ついに故障の原因を突き止めました。

「ゼロに戻ることは、航空宇宙産業の私たちにとってはよくある、そして辛い経験です。問題が発生した後は、失敗の原因を完全に突き止めるために、継続的に実験と分析と研究を行う必要があります。また、次回は同じような問題が再発しないように、そこから学ぶ必要があります」と呂斌氏は語った。

2021年12月31日、呂斌は会議のために会議室へ行った。

航空宇宙製品のテストのために、陸斌氏は頻繁に北京や天津に出向いて製品の共同テストに参加したり、全国の測定制御ステーションに出向いて地上と宇宙のドッキングに参加したりする必要がある。彼は、我が国の最西端にある追跡管制所、新疆ウイグル自治区カシュガルで、時差の関係でカシュガルの夜明け前の朝7時に準備をして追跡管制所に出向き、北京センターとの宇宙対地球通信のシミュレーションを行う部隊全体を支援した。計測制御ステーションは砂漠に囲まれています。毎晩、吹き荒れる風が大量の砂を巻き上げ、空は濁って不透明になります。しかし、彼は夜の9時まで共同試験場に留まる必要がある。

2022年1月11日、陸斌氏とチームメンバーは上海航空宇宙イノベーション・起業センターで神舟宇宙船展示模型の前を歩いた。

2021年4月29日、中国の宇宙ステーションの天河コアモジュールが無事に打ち上げられた。その後すぐに、天舟2号、神舟12号、天舟3号、神舟13号が次々と宇宙に打ち上げられました。当時、呂斌は航空宇宙産業で4年間働いていました。彼は師匠の指導の下、第 8 航空宇宙アカデミーの電子工学研究所での訓練と研鑽により、新人航空宇宙技術者から有人モデルの主任設計者へと成長し、宇宙ステーションと有人宇宙船の音声プロセッサを担当しています。

彼が担当する宇宙ステーションの音声プロセッサは、宇宙ステーション内、客室間、地上と上空、客室外、そして神舟宇宙船との音声通話を実現します。地上と上空間のリアルタイム通話の遅延は1秒未満です。

2021年12月31日、陸斌氏は電子工学研究所の組立作業員らとデバイスの溶接問題について話し合った。

この装置は、低ビットレートの高品質音声圧縮コーデックと双方向の高忠実度音楽エンコーディング技術を統合しています。音声が歪まないことを保証しながら、音声圧縮コード率は天宮1号に比べて4倍に増加し、圧縮方式は神舟11号の1種類から現在は5種類に拡大されました。容量面では、神舟11号の2倍となる30チャンネルの音声データのリアルタイム処理を実現した。

宇宙ステーションの音声プロセッサは、3つの初めての成果も達成しました。デジタルミキシングを使用して、さまざまな通信端末間の通信を可能にした初めての成果です。宇宙船内の各種通信端末のリアルタイム保守・管理を初めて実現パラメータ注釈やその他の方法によって、さまざまなオーディオパラメータが動的に調整されるようになったのは初めてのことです。

2021年12月31日、呂斌は師匠の黄建清（右）と設計計画について話し合った。

ユーザーエクスペリエンスの面では、宇宙ステーションの音声プロセッサにより、宇宙飛行士は宇宙ステーションの内外で自宅にいるかのように電話をかけられるだけでなく、途中で神舟宇宙船と「電子的に接続」したり、「グループチャット」を確立したりすることもできます。グループチャット中は、各エンドごとに音量を個別に調整できるため、より正確で実用的に使用できます。宇宙飛行士は宇宙ステーションのどこからでもチャットでき、1人または複数の通話相手を正確に設定し、音楽を聴きながらチャットすることができます。

2022年1月11日、陸斌氏は上海航空宇宙イノベーション・起業センターで月面探査車「玉兔2号」の展示模型を見学した。

「私たちが設計した音声プロセッサは、キャビン内、キャビン外、地上で同じ効果を実現できます。グループ チャット、プライベート チャット、その他のチャットで、誰とでもチャットできます。」呂斌は自信を持って言った。

2021年、若き呂斌も弟子を迎えた。彼とチームメンバーは互いに助け合い、一緒に困難を乗り越えました。音声プロセッサテスト装置上で複数のテスト項目の自動テストを実現し、テスト時間を大幅に短縮しました。次のステップとして、彼らは宇宙ステーション内でインテリジェントな音声機器を開発したいと考えています。

2022年1月2日、ルー・ビンさんと母親はコミュニティ内を散歩していました。

「道は長く困難だが、私は上へ下へと探し続けるつもりだ。」これが呂斌のモットーです。この明るく進取の気性に富んだ「90年代後」の宇宙飛行士はこう語った。「新年の私の最大の願いは、発射場に行って、中国の宇宙ステーションの後継モジュールの打ち上げを自分の目で見ることです。私と私のことを気にかけてくれるすべての人が毎日幸せで健康でいられるよう願っています。祖国の宇宙産業がより高いレベルに到達し、すべての打ち上げミッションが成功裏に完了することを願います！」 （今回の司会：黄震）

プロデューサー: Lu Gang |編集者: 薛元 |校正者: 張慧