问天实验舱空间科学实验与技术试验保障技术

问天实验舱是中国空间站的3个组成舱段之一,也是我国首个主用于开展空间实(试)验的载人航天器舱段。问天实验舱空间科学实验与技术试验(简称空间实(试)验)保障系统充分继承了我国载人航天工程前期的研制技术基础,汲取了国际上已服役空间站的经验教训,配置了门类齐全、体系完整、技术先进的舱内和舱外空间实(试)验保障资源,支持生命科学类、生物技术类、微重力流体物理、暴露实验等领域研究主题。对问天实验舱空间实(试)验保障技术概况、实(试)验载荷保障资源及在轨应用情况进行介绍,并对空间实(试)验保障技术特点进行分析,为有意向在问天实验舱开展空间实(试)验的研究人员提供参考。

空间科学实验通用地面检测系统研制

分析了地面检测设备在空间有效载荷研制过程中的作用,提出一种用于对多种空间微重力科学实验设备(载荷)进行地面测试的通用地面检测设备设计方法.通过载荷特性分析,对载荷中的控制对象进行分类.针对不同控制对象使用不同的操作进行控制.将载荷实验过程分解为一系列固定时刻执行的操作,通过配置静态配置表、动作配置表和动态配置表,实现对载荷实验过程的控制.地面检测设备由计算机、电源和RS422通信接口构成.针对不同载荷,使用规格一致的电缆和通信接口,保证地面监测设备的通用性.地面检测设备配合多功能炉、骨髓培养箱、辐射基因箱、煤燃烧箱、蒸发对流箱、导线特性箱及胶体材料箱7台载荷开展研制工作,在各载荷试验参数确定、空间试验流程确定、设备性能测试、环境模拟实验、电磁兼容实验、地面匹配实验以及载荷设备验收等过程中发挥了重要作用.

空间暴露实验——重要的空间科学实验方法

利用航天器进行的空间科学实验,基本上可分属加压(密封)舱内实验、非密封舱内实验和暴露(舱外)实验三大类。通常考虑到种种原因和要求,航天器中的大多数科学实验都属于前两类。随着空间科学研究的深入和载人航天、深空探测的需要,暴露实验引起了人们更多的关注和重视。介绍暴露实验的特点、主要研究内容和国外开展的有关情况。

空间科学实验平台气液回路方案

空间科学实验平台是为突破单一化实验装置设计模式而研制的一种多用途空间科学实验平台.根据空间科学实验平台内气液回路设计的相关问题,给出了回路系统中主要设备的相关设计方法,包括循环风机、气-液换热器、冷板,并根据传热效率和系统安全性的考虑,对流体工质的选择提出建议.初步分析结果及国际类似研究证明,气液回路技术结合其他主动及被动热控制措施,可以很好地满足空间实验平台内部仪器设备及样本的不同温度控制要求.

浅论空间科学实验的工程实施——从实践5号卫星空间流体实验谈起

从实践5号卫星两层流体微重力科学实验探讨我国空间科学实验的工程实施。分析了和空间科学实验有关的工程问题,指出空间科学实验应紧密结合工程技术与航天技术的工程实施可行性,需要有很强的空间工程背景。

“化学炉”技术及其在空间科学实验中的应用

论述了自蔓延高温合成（ＳＨＳ）化学炉的形成、特点及其在空间实验和材料制备中的应用，着重讨论了该技术的应用现状、存在问题和解决途径．

空间科学实验平台分布式风回路优化设计

空间科学实验平台是集机械、热控、电子学及通信等系统于一体的综合平台,能够为有效载荷提供适宜的工作环境.为减小通风回路的流动阻力,提高空气流量及其散热能力,对采用强迫通风冷却散热方式的空间科学实验平台分布式风回路提出三种结构布局并进行对比.利用计算流体力学方法对三种布局的压力场和速度场进行了计算,得到空间科学实验平台内部阻力和速度分布.综合考虑三种布局的结构及流场阻力特性,得到空间科学实验平台分布式风回路的优化设计结果.

基于UML的空间科学实验监控系统的建模

为提高空间科学实验监控系统的拓展性和集成性,丰富其监控手段,建立了基于UML的可视化模型。该模型包括用例建模、静态建模和动态建模,通过建模,为空间科学实验监控系统的设计提供了可视化的面向对象技术的框架。在此基础上,分析了不同空间科学实验的特点,提供了多种监控方式,并增加了统计分析等功能。通过设计与实现,表明了该模型有效地解决了空间科学实验监控系统难拓展、难集成、监控方式单一等问题。

空间科学实验仪器通用地面检测仪设计

针对目前空间科学实验仪器地面检测设备通用性差的问题,设计一种通用的地面检测仪。该系统具有硬件接口丰富、软件模块化、可重复配置的特点,可用于模拟星上主控平台,实现空间科学实验仪器在发射前的地面检测。结合工程实例对系统性能进行验证,结果表明,该系统能满足多数情况下的地面检测需求。

UDP数据传输技术在空间科学实验的应用

随着空间科学实验进行的越来越多,需要传输的实验图像数据量也变得日益庞大,对图像传输的实时性要求也越来越高,因此,设计一种新型的数据传输方式来满足空间科学实验数据的实时性和高速传输就显得很有必要了。设计了一个基于UDP协议的高速数据传输系统,硬件上以航天级的FPGA芯片APA300和工业级的千兆以太网芯片88E1111为核心搭建系统平台;用FPGA的逻辑资源实现数据的接收逻辑模块和按照UDP协议对数据进行封包的发送逻辑模块,提高了系统的可移植性。使用UDP数据传输技术,有效提高了系统的数据传输速率。实验表明,传输速度可以达到864 Mbps,可以满足空间科学实验的大数据量传输的要求。

载人航天工程空间科学实验项目管理信息系统的设计与开发

基于载人航天工程空间科学实验项目自动化管理的需求,结合.NET和Browser/Server模式的特点,设计了在.NET环境下科学实验项目管理系统的总体架构、应用模式和软硬件接口,并进行了项目管理信息系统的开发,解决了空间科学实验项目全生命周期过程中各种信息的整合和控制,使项目的各个参与方能协同配合,达到对工程项目的进度、资源、成本等进行整体优化的目的.

空间科学实验低功耗复接器设计与实现

为了降低空间科学实验电子设备的功耗,通过对不同的FPGA进行比较,选用Actel公司的低功耗FPGA器件M1AGL600V2设计并实现应用于空间科学实验的SPI数字复接器;使用VerilogHDL语言采用自顶向下的设计方法编写源程序,结合Actel公司提供的IP核实现了数字复接功能;利用Libero软件工具的功耗管理功能进一步降低系统的功耗,最终系统实际测量功耗小于15 mW,适用于空间科学实验等对功耗有严格限制的环境。

基于多模态学习的空间科学实验图像描述

为了让科学家快速定位实验关键过程,获取更为详细的实验过程信息,需要对空间科学实验自动添加描述性文字内容。针对空间科学实验目标较小且数据样本较少的问题,本文提出了基于多模态学习的空间科学实验图像描述算法模型,主要分为四部分:基于改进U-Net的语义分割模型,基于语义分割的空间科学实验词汇候选,自下而上的通用场景图像特征向量提取和基于多模态学习的描述语句生成。此外,本文构建了空间科学实验目标数据集,包括语义掩码标注和图像描述标注,来对空间科学实验进行图像描述。实验结果表明:相对于经典的图像描述模型Neuraltalk2,本文提出的算法在精度评定方面,METEOR结果平均提升了0.089,SPICE结果平均提升了0.174;解决了空间科学实验目标较小、样本较少的难点,构建基于多模态学习的空间科学实验图像描述模型,满足对空间科学实验场景进行专业性、精准性的描述要求,实现从低层次感知到深层场景理解的能力。

中国载人航天工程办公室发布首批中国空间站空间科学实验

2019年6月12日,中国载人航天工程办公室与联合国外空司在奥地利维也纳举办的联合国外空委第62届会议期间,共同组织召开发布会,宣布了联合国/中国围绕中国空间站开展空间科学实验的第一批项目入选结果,共有来自17个国家23个实体的9个项目成功入选。为向世界各国特别是发展中国家提供利用中国空间站开展应用实验的机会并从中受益,2018年5月中国载人航天工程办公室与联合国外空司面向联合国各成员国联合发布合作机会公告,邀请各成员国参与围绕中国空间站的空间科学应用。

天宫一号三大空间科学实验获重要成果

我国首个目标飞行器天宫一号自2011年9月29日在酒泉发射升空至今，已在轨运行300多天。其间天宫一号开展了地球环境监测、空间环境探测、复合胶体晶体生长等三方面的科学实验，并获得大量珍贵实验数据。中国载人航天工程网日前发布了一系列空间科学实验成果，其中大部分已广泛应用于我国国土资源、林业、农业、油气、矿产、海洋、城市热岛、大气环境探测、材料科学等科研领域。

“神舟三号”飞船的空间科学实验

20世纪开拓的"空间"领域,给人类带来了充满活力、充满希望的广阔的活动空间,今天的"空间"早已不是遥远的、虚无缥缈的"仙境",而是一个新的实实在在的资源:它为人类提供了高度资源、微重力资源、超高真空资源、无限的能源和物质资源.

空间科学实验是返回式卫星的未来——实践十号卫星工程总设计师唐伯昶访谈

唐伯昶的人生与中国返回式卫星的发展紧密相连。从1975年中国第一颗返回式卫星成功返回,到2016年实践十号返回成功,他参与了25颗返回式卫星研制,执行了无数次卫星发射和回收任务。作为新型返回式卫星总指挥、总设计师,唐伯昶认为实践十号是中国首颗微重力科学实验卫星,是技术与科学的完美融合。设计：协调一致确保实验顺利完成唐伯昶认为卫星工程是个大系统.

中国天宫1号空间科学实验获重要成果

据人民网2012年8月2日消息，天宫1号自2011年9月29日发射至今，已在轨运行300多天。其间，天宫1号开展了地球环境监测、空间环境探测、复合胶体晶体生长等3方面的科学实验，并获得大量珍贵实验数据和一系列空间实验成果。安装在天宫1号上的高光谱成像仪运行顺利，成功拍摄大量高光谱图像数据，已分别提供给国土资源部、国家海洋局及中科院遥感所等单位。

“天宫一号”三大空间科学实验获重要成果

我国首个目标飞行器“天宫一号”自2011年9月29日在酒泉发射升空至今，已在轨运行300多天，期间，“天宫一号”开展了地球环境监测、空间环境探测，复合胶体晶体生长等三方面的科学实验，