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問天,探火!達晨多家投資企業助力中國航天事業跨入新征程 | 達晨Family
發布日期:2021-05-19

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過去短短的20多天,中國航天接連迎來振奮人心的好消息:4月29日,天和號核心艙在海南文昌成功發射升空,邁出中國空間站“天宮”建設的關鍵一步;5月15日,天問一號攜祝融號成功著陸火星,中國成為繼蘇聯、美國后第三個真正成功著陸火星的國家。


中國航天事業的新圖景已經展開,達晨投資的五家科技企業有幸參與其中,為這波瀾壯闊的畫卷,助力增彩。


天問一號成功著陸火星 來源:人民日報


國科環宇  中國空間站搭建第一塊“積木”


功能完善的空間站,需要承載復雜的各種設備,支持更多航天員的生存、生活和工作。但受限于火箭的尺寸和噸位,目前太空空間站主要采用多個圓筒結構的艙體進行太空拼積木,最終完成搭建,而作為整個系統完整組裝的基點,在搭建中最核心、必須第一塊到位的“積木”,就是核心艙。


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天和號核心艙發射升空 來源:新華網


在4月底成功升空的天和號核心艙作為主控艙段,是中國空間站“天宮”的第一塊“積木”,之后將通過它完成后續貨運飛船、載人飛船、實驗艙等的搭建與連接。達晨投資企業、國科環宇承研了本次核心艙應用系統中絕大多數在軌支持設備及部分科學試驗裝置的研制,提供了數十個關鍵電子學設備及核心關鍵軟件,為載人空間站工程提供了在軌信息傳輸、存儲、處理、設備供配電管理、熱控管理、載荷實驗管理,為空間站實現重大科學產出提供了有力支持。


瑞風協同  火箭發動機的“千萬次錘煉”


搭載天和號核心艙的是長征五號B遙二運載火箭,成功將天和號送入太空預定軌道。發射任務的順利完成,背后是數以萬計的反復試驗、調整、再制造、再試驗的漫長摸索和完善過程。因此,試驗技術與設計、材料工藝被并列為發動機研發的三大支撐技術之一,是建立和完善發動機設計理論和仿真計算模型的重要基礎,是考核發動機新材料、新技術、新結構和新工藝的有效途徑,也是驗證發動機使用所需要的性能、可靠性的必要手段。


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瑞風協同助力中國航天事業 來源:瑞風協同


長征五號B遙二運載火箭發動機的地面試驗,采用的是達晨投資企業、北京瑞風協同的數字化試驗業務平臺TDM3000? 和綜合測控軟件Explab。瑞風協同作為國內最早研發試驗信息化軟件產品的廠商,其研發的TDM3000? 試驗軟件產品,覆蓋四大試驗階段、多個專業部門和多學科領域的協同試驗流程,從而監控產品試驗的全過程,實現產品試驗的精準執行、精準分析、精準傳遞、精準挖掘,對產品試驗的全過程數據進行全局性溯源和應用,將產品試驗過程納入到統一、規范的平臺體系中。在長征五號B遙二運載火箭發動機的地面試驗中,瑞風協同助力提高研發試驗的效率,幫助縮短了研制周期,為天和號核心艙的順利升空貢獻一份力量。


英田光學  探索火星的“眼睛”


天問一號在火星的成功著陸,不僅意味著中國成為繼蘇、美之后第三個真正成功著陸火星的國家,同時也是首次火星探測即實現著陸的國家。成功著陸需經歷的“恐怖九分鐘”,則是航天人要攻克的一大技術難關。


著陸火星比著陸月球難度系數高了好幾個量級,因為其大氣稀薄、引力較小,沒有如地球一樣的稠密大氣層能讓航天器較好地減速。為了在9分鐘內讓高速飛行的航天器中所攜帶的祝融號穩穩當當地著陸火星,天問一號在本次著陸過程中,除了利用超音速降落傘和反沖火箭進行減速,還增加了兩次主動懸停避障,尋找最佳平穩著陸點,最終實現成功著陸。在此過程中,避障相機所用到的光學元件和組件來自另一家達晨投資企業英田光學。


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天問一號背罩規避與粗避障示意圖 來源:人民日報


英田光學作為一家以精密光學系統解決方案為核心優勢,集光、機、電、熱、軟、控制和信號處理等多學科為一體的國家級高新技術企業,自2017年起就開始研制火星探測避障鏡頭所用的光學元件,從最早光學鏡片的預研,到最后提供正樣光學元件,英田光學研制團隊一路攻堅克難,經歷了一系列非常復雜的加工研制、測試以及極端嚴酷的各類環境實驗,從基礎原材料的甄選到各環節加工工藝的摸索修正,再到光學元件極端細致的防護措施,實現了產品高可靠性等方面的技術升級,助力國家火星探測任務的順利開展。


普達迪泰  地火信號數據傳輸保障


火星與地球間最遠距離超過4億千米,地面與火星探測器的通信面臨最長接近20分鐘的延時,如何保證祝融號與地球的良好通信是關鍵課題。在此過程中,作為通信中繼站的環繞器起到至關重要的作用。為此,天問一號環繞器攜帶了2塊太陽電池陣、1幅高增益數據傳輸天線、1幅對巡視器數據中繼天線。通過高增益天線跟蹤地球、中繼天線指向巡視器以建立數據“鵲橋”。


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2020年10月1日天問一號分離測量傳感器完成的“深空自拍” 來源:國家航天局


但火星晝夜溫差極大,跨度超過100度,很有可能會影響天線進行信號和數據傳輸的準確性和穩定性。針對這一問題,達晨投資企業普達迪泰作為提供非接觸式精密測量產品和解決方案的高科技企業,為本次天問一號環繞器高增益天線進行變形測量,通過相關的真空實驗,模擬火星環境,觀察高增益天線在不同的溫度等條件下變形的情況,從而分析得出天線在不同環境下進行數據傳輸的準確性和效率,最終實現高增益天線在火星惡劣環境下依舊保持穩定高效的信號與數據傳輸。


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來源:普達迪泰


鑫精合  為探火“瘦身”


天問一號等航天器的設計復雜而精巧,但出于對火箭搭載重量及經濟方面的考量,減重成為又一大需要攻克的難題。達晨投資企業、金屬3D打印整體解決方案提供商鑫精合,在天問一號的研制過程中,采用激光選區熔化成形技術(SLM)制造交付產品 30 余項,激光沉積技術(LDM)制造交付產品 9 項,通過3D打印技術、利用新材料構建多種輕量化結構實現減重,同時協助多種復雜結構構型的完成,從多個維度解決了火星登陸項目研制工藝技術難題。而火星探測器的著陸成功,標志著增材制造技術在航天深空探測領域應用邁出開拓性的重要一步。


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以上為生產火星著陸器產品的3D打印設備 來源:鑫精合

  

達晨對上述五家企業的投資,最早可追溯到2015年——提早布局、長期陪伴,是基于我們對中國航天發展的信心,達晨財智合伙人黃琨表示:“中美貿易戰后,地緣壓力持續上升,航天產業無論是作為國家力量關鍵領域或者從民用的角度來看,都進入了黃金發展期。達晨基于國家重大專項,著眼核心賽道,關注關鍵技術節點,一直堅持面向世界科技前沿、面向國家重大需求去進行投資布局,追星趕月,為中國逐夢九天的航天事業添磚加瓦。”


參考資料:

新華社,《“履新”太空新“職場”,問天的“天問”有哪些絕活兒?專家詳解“天問一號”》

科學大院,《中國火神踏上火星!祝融號火星車著陸火星十大問題詳解》

人民日報,《2分鐘看天問一號著陸火星》

回形針PaperClip,《剛剛發射的天和核心艙意味著什么?》

人民資訊,《設計師揭秘天問一號》


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