夢天實驗艙背后的“智能管家”

夢圓航天，正當其時。10月31日下午中國空間站夢天實驗艙發射任務取得圓滿成功，標志著中國空間站主體結構收官之戰完成，中國空間站正式組成“T”字構型。國家太空實驗室即將建成，中國人的飛天夢將飛得更加高遠。

作為新時代的“大國重器”，夢天實驗艙是中國空間站的第2個實驗艙段。今年7月發射的問天實驗艙主要面向空間生命科學研究，而夢天實驗艙主要傾向于微重力科學研究，配置了物理、材料科學、燃燒科學等多個實驗柜，來滿足太空試行科研試驗的不同需求，將開啟我國空間科學與應用的新時代。

承擔夢天實驗艙中物資管理分系統研發的，就是位于四川成都的中國航天科技集團有限公司第七研究院第七設計部（簡稱“七院七部”）的宇航團隊。七院七部宇航團隊平均年齡不到33歲，這支年輕的隊伍承研了中國空間站15個分系統之一的物資管理分系統，具體負責空間站所有物資的全生命周期管理及艙內在軌駐留輔助支持保障產品研制。

通俗地說，航天員在空間站吃什么、喝什么、缺什么、找什么，對于負責物資管理分系統研制的他們來說，可謂一清二楚，是名副其實的空間站“智能管家”。我國空間站自2021年天和核心艙發射入軌、2022年問天實驗艙對接成功，全國人民通過艙內攝像機看到的，大部分都是七院七部宇航團隊研制的物資管理分系統產品。而夢天實驗艙，七院七部除了在鞏固已有的優勢技術外，他們在技術上不斷追求進步，把一系列新的物資管理分系統產品送入太空，將助力一大批科學實驗在太空順利進行。

腳踏實地

夢天實驗艙成功發射那一刻，當守候在電視機前的人們都激動不已時，位于北京飛控中心的一直關注發射動態的七院七部宇航產品總體研究室副主任徐戰卻顯得十分平靜。他的平靜來自于前期七院七部在負責夢天實驗艙物資管理分系統前期所做的扎實工作。

用他的話說，“航天是一步一個腳印的工作，每一項工作都是扎扎實實認真真真做過來的，每個細節都要經過上千遍的復核確認和實踐驗證，你應該知道它是沒問題的，你會感到很踏實”。這種踏實，正是來自于對自身研發產品高可靠的底氣。

這種踏實來源于產品的可靠又管用。空間站作為目前中國最復雜的航天器，艙內自身就有數量眾多的功能設備，航天員在軌長期駐留，同樣需要具備巨量的空間站運營物資。大到儀器設備、小到螺絲螺母，上萬件的物資都由七院七部開發的智能化、自動化、數據化的物資管理系統管理。

物資管理分系統引入時下最流行的二維碼、語音、圖像識別的多模互補物資信息識別技術，不接觸即可快速獲取物資的在軌和存儲信息。為適應太空特殊環境，七部宇航隊伍僅軟件就更新過10余個版本，經歷過上千次試驗，最終，航天員需要某件物品，通過語音便能獲取數量、位置等信息，并且具有三維可視化的在軌物資顯示功能。物資信息管理系統能夠實時更新物資的數量、狀態、位置等信息。

這種踏實也來自于對產品的吹毛求疵。中國空間站被不少人譽為“最美空間站”，在空間的利用率和舒適度上都進行了很好的優化。這種優化不是適可而止，而是在永無止境地對產品吹毛求疵中獲得。貨包、內飾板、隔聲降噪的內飾層、工作支持輔助設備……它們種類多、跨度大，都是航天員在艙內工作生活的必備品，外形樸素，但研制之難出人意料，其中最重要最難的是材料。

以貨包布料為例，要抗菌防霉，還要阻燃控制有害氣體釋放，必須自主研發，七部宇航團隊每天比較著不同類別的纖維，經過上千次試驗，最終確定了以殼聚糖纖維——一種從蟹殼中提取的天然抗菌生物材料為基礎，混紡抗靜電、阻燃等多種性能纖維的設計方案，并制作出能全方位保障航天員健康和物資安全的紡織材料。

更進一步

隨著中國空間站建成，中國空間實驗將向更高級的階段邁進，航天員停留在太空中的時間也將變得更長。同為物資管理分系統，夢天卻有所不同。天和核心艙、問天實驗艙有航天員睡覺、休息、上廁所等日常休閑活動的主要區域，分系統產品側重于航天員在軌休息、睡眠的舒適性，而夢天實驗艙主要用于航天員開展各類試驗、維修等在軌工作，分系統產品側重于航天員在軌工作的便捷性。

為使航天員在夢天實驗艙的各類工作和活動更加便捷和高效，在傳統螺釘連接的固定式扶手、腳限裝置的基礎上，夢天物資管理分系統創新性地研制了“滑軌”這種快速安裝接口，配上各式各樣的可移動式長、短、可伸縮式扶手，再加上移動式腳限裝置、空間腳限裝置等各類限位裝置，這些充滿“未來感”的機構產品還可以互相組合使用，成為艙內的“機械臂”，使得航天員在艙內各個位置、各個角落都可以方便地固定自己的身體、調整自己的姿勢，克服太空里微重力帶來的漂浮現象，便捷地開展各類試驗、維修操作。

另一方面，在充分繼承天和、問天成熟技術的基礎上，將原有產品變化為適應夢天實驗艙特殊需求的新產品。比如將已有的空間站餐桌改頭換面，搖身一變為夢天艙內可翻折的大型工作臺，成為空間站內最大的維修操作平臺；將已有的軟質收納袋升級換代，新研為可快速折疊收納的存儲盒，巧妙地實現了對“寸土寸金”的艙內空間的充分利用；讓已有的防飄網變大變強，成為能夠解決6名航天員進駐期間物資存儲問題的有效解決方案。