本领强功能多——揭秘中国空间站里的航天基础试验机柜

题:本领强 功能多——揭秘中国空间站里的航天基础试验机柜

近日，中国空间站全面建成后航天员首次出舱活动取得圆满成功，空间站里的航天基础试验机柜受到广泛关注。航天基础试验机柜主要用于哪些试验？又具备哪些先进功能？

我国空间站工程航天技术试验是空间站应用任务的一个重要领域，作为该领域的抓总研制单位，航天科技集团五院为空间站梦天实验舱配置了航天基础试验机柜，它将有力推动我国航天新技术试验取得新成果。

据航天科技集团五院专家介绍，航天基础试验机柜在轨至今，已成功开展在轨功能测试和部分载荷在轨试验，目前产品状态良好。首批搭载的五个技术实验项目已开启太空之旅，将开展空间新型热管理、空间先进能源转换、环控与生保等新技术试验，其中多个项目尚属首次在轨亮相。

航天基础试验机柜具备结构机构、热管理、配电控制、信息管理四大基本功能，为各类载荷在轨试验提供机、电、热、信息等标准化接口，支持各类试验项目的在轨滚动实施，为航天新技术的创新发展提供了强大的验证平台。

航天基础试验机柜结构机构子系统为平台设备提供了紧凑的布局空间，试验载荷不同，对在轨试验空间的要求必然多样化。兼顾用户需求和模块化设计是解决多样化需求和载荷接口标准化的最佳方式。结构机构子系统能够提供13个种类的试验空间，可以根据用户需求，以最小的I型载荷单元为基础，适应多型规格的载荷单元以不同形式组合安装，在轨实现载荷单元的自由匹配，最大化满足试验需求。

机柜作为一个试验平台，为各个试验载荷提供了标准的机、电、热、信息等保障条件。载荷试验会产生热量，这就需要热控子系统对载荷环境温度进行管理。热控子系统通过多种手段为各个载荷提供了全方位服务。如果将航天基础试验机柜比喻成一栋大楼，热控子系统就是这栋楼的“环境管家”，包括通风子系统、液冷子系统和抽真空子系统三部分。

配电子系统为航天基础试验机柜本体和试验载荷提供充足的能源，为确保其绝对安全，在配电通路冗余设计的同时，配电子系统研制团队设计了多条供电相关故障模式与对策，特别是针对整柜母线无法断电的终极故障，设计了指令与手动开关可同时断电的工作模式，航天员可以通过手动开关完成整柜的紧急断电。另外，配电子系统通过配电通路指示灯等人性化、实用化设计，使航天员可直接观察机柜的各路配电通路加断电状态。

信息管理子系统是整柜的信息控制中枢，通过它搭建的“神经系统”，控制着机柜和试验载荷在轨的正常运转。信息管理子系统所使用的光纤通信链路是机柜和外部空间应用系统的唯一数据传输通道，可谓实现机柜本体对外通信的“第一道大门”，承担着柜内载荷数据交换与打包、上行指令数据的处理和分发等重任。试验载荷在轨获取的宝贵试验数据，都是通过它来“联通天地”。

信息管理子系统还配置了综合管理设备，不仅用于实现柜内4路载荷的配电和柜内热控产品的配电与控制功能，还肩负采集各载荷实时遥测并下传、转发载荷指令的重任。

同时，信息管理子系统配置的无线收发设备，可用于支持无线终端的快速接入，保障舱内高速无线网络的覆盖。针对大容量载荷数据的在轨存储，设计简便易懂的文件存储架构为载荷数据的存储与回放提供了可靠技术支撑。