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“神舟”“天宫”完美对接背后的“吉林科技元素”

（上篇）

    【《新闻前沿风向标》片花：国际视野，深耕本土——新闻前沿风向标。】

    新闻前沿风向标，吉林智造助力“神舟”“天宫”完美对接。我是吉林台全媒体记者姜新。神舟十一号载人飞船与天宫二号空间实验室不久前在太空实现完美对接。其中，“吉林科技元素”有着精彩表现。在黑暗的太空中，两个重达8吨多，而且比子弹飞行速度快约8倍的高速飞行器要在轨道上进行捕获和对准，难度可想而知。为了实现精准对接，它们身上分别安装了激光雷达和光学成像敏感器这对“火眼金睛”。安装在神舟十一号飞船上的第三代光学成像敏感器，与前两代相比，捕获范围更大，对接精度更高，抗杂光干扰能力也更强。长春光机所研究员刘伟奇：

    【出录音】“神舟十一号和天宫二号对接的时候，它是靠一个叫做‘光学敏感器’来实施的精确瞄准和对接，通俗的说呢，这个光学成像敏感器就是一个智能的相机，它是捕获天宫二号飞船上设定的一些标志灯，就是通过这个相机对这些标志物进行拍摄，通过这个成像在靶面上的位置，来判断两个飞船的相对位置关系，来调整它的姿态，进行精确对接。”【录音止】

    第三代光学成像敏感器中的两个关键组件——光学成像敏感器匀化器和光学成像敏感器光学系统，均出自于长春光机所。刘伟奇介绍，光学成像敏感器匀化器类似于一把特殊的“手电”：

    【出录音】“通俗讲是一个探照灯或者是手电，就是说我要拍摄天宫二号的目标，我需要照明，新一代光学成像敏感器就是发出两束激光，这样照明对面的标识器，返回来之后进行成像。用激光照明，激光能否照的清楚，那就取决于我们的这个激光匀化器。”【录音止】

    【递进片花：2016年10月19号凌晨，距离地面393公里的太空中，独自飞行了30多天的天宫二号终于迎来神舟十一号载人飞船。在这次经历遥远跋涉之后的完美对接中，长春光机所研制的设备功不可没。新闻前沿风向标，“神舟”“天宫”完美对接背后的“吉林科技元素”，欢迎继续收听！】

    吉林智造助力，“神舟”“天宫”实现完美对接。前两代光学成像敏感器光源主要来自于太阳，这次使用的第三代光学成像敏感器采用的则是主动照明，也就是这把“手电”会发射两种不同波长的激光，让本来明暗不均的激光分布均匀。刘伟奇说，如果没有它，当神舟十一号看天宫二号时，就会有时“晃眼睛”，有时“看不清”：

    【出录音】“激光有两个致命的弱点，一个是它的光强分布，就是它不是一个平面，像一个倒钟型的，就是中间亮，边缘都暗。我们需要通过我们的光学匀化器把整个能量的分布给它拉平，使得它均匀照射我们的目标。再有呢，激光的相干性特别好，会产生相干条纹，一些激光散斑。如果有激光散斑的话，我们的标志物可能它有的地方亮就照到了，有的地方暗就照不到，这样我们的目标忽有忽无，没法稳定地进行成像。所以也必须对这个激光进行处理，把这个激光均匀的照射到目标飞行器上，就是天宫二号上。”【录音止】

    与神八、神九、神十相比，神舟十一号使用的激光匀化器经历了无数次改进，不仅抗干扰能力强、出现偏差的几率低，而且重量轻，最大程度降低了飞船的升空成本：

    【出录音】“因为在天上每一个重量都要用这个黄金来计算，发射的时候对重量的要求非常苛刻，所以要求我们的部件也是能越小越好。像我们的激光匀化器就是这样小的一个东西，这个就是100克。激光从这里输入，从前面匀化好了之后发射出去，对目标进行照射。前一代，就是神八、神九、神十跟天宫一号对接的时候，那一代的它的抗干扰能力差，它是由对面直接安的一些标志灯，太阳照射到飞船之后，很多棱角也会产生非常亮的、相当于标志灯的这些干扰的目标，它同时被接收了，所以它在处理的时候就很容易出现偏差。而我们这个呢，它是两束激光，最后对目标进行照射，进行一个差分处理，把背景减掉了，所以很清晰的看到了就是几个目标点，它进行计算。”【录音止】

“神舟”“天宫”完美对接背后的“吉林科技元素”

（中篇）

【《新闻前沿风向标》片花：国际视野，深耕本土——新闻前沿风向标。】

新闻前沿风向标，吉林智造助力“神舟”“天宫”完美对接。我是吉林台全媒体记者姜新。神舟十一号载人飞船与天宫二号空间实验室成功“牵手”，是中国航天史上的又一里程碑。在宇宙空间里，两个飞船要实现交会对接，就好比在穿针引线，不能差一丝一毫。而光学成像敏感器的光学系统就像一双锐利的“眼睛”，可以使两艘飞船在太空中精确无误的进行瞄准。长春光机所研究员刘伟奇：

【出录音】“这个光学成像敏感器就是一个智能的相机，相机就要有镜头，再好的相机，那么你要配一个不好镜头，那你整个拍出来效果也不行。我们这个镜头光学系统是我们配的，这个光学系统它的特点就是对它的光学畸变要求特别高。就比方说我们从一个门镜看人，那人都变形，就是说光学畸变大。我们这个要求无失真的，我们通常的民用镜头，它的光学畸变在1%就可以了，我们这个要求到万分之几。”【录音止】

除了光学畸变要求特别高，光学成像敏感器的光学系统如何适应太空中巨大的温差和辐射，也是刘伟奇团队研制过程中需要破解的难题：

【出录音】“太空当中它的温度变化特别大，在阳照区可以达到上百度，阴影区负100度，它得能够经受住这种严酷的温度环境的考验。在太空当中有很多的辐射，就是高能粒子。在它前面有镀膜，这种光学薄膜要能扛住这种高能粒子的轰击以及原子氧对它的侵袭，所以它的一些特殊性不同于地面的这种光学系统。经历了两三年，实验做了很多。”【录音止】

【递进片花：2016年10月19号凌晨，距离地面393公里的太空中，独自飞行了30多天的天宫二号终于迎来神舟十一号载人飞船。在这次经历遥远跋涉之后的完美对接中，长春光机所研制的设备功不可没。新闻前沿风向标，“神舟”“天宫”完美对接背后的“吉林科技元素”，欢迎继续收听！】

吉林智造助力，“神舟”“天宫”实现完美对接。光学成像敏感器光学系统使得两艘飞船在太空中可以精确无误的进行瞄准。同时，长春光机所研制的TV摄像机和TV瞄准镜，从神舟八号到神舟十号都发挥了重要作用。此次对接中，这套设备作为手动对接备份方案，依然在为飞船保驾护航。刘伟奇：

【出录音】“每个飞船只要载人就都有我们这套设备，叫光学瞄准镜。因为它在太空中什么方向都没有了，所以它需要看看我这个飞船的姿态到底是不是对着前边飞，通过我们这个直观的就可以看到。还有TV摄像机，就是手动对接用的。这是一个合作目标，它装在天宫二上，我们叫靶标，它不是一个平面，飞船正的时候它正好就投影到中心了。这个飞船要是倾斜了，我立马一看，你看这个伸出去了，我就知道我这个姿态倾斜了。天宫飞船上装的它，这边就相当于摄像机跟踪它，你要偏了，它就开始调。”【录音止】

在整个研制过程中，刘伟奇和他的团队，通过大量的仿真和试验，在很短的时间内攻克了一系列关键技术，确保了神州十一号与天宫二号成功对接：

【出录音】“以前没有用过这些东西，很多轮的实验方案提出来，研制出样机，经过实验不断的改进。你像一开始我们用的自聚焦的这种透镜，按照航天的要求，它要有辐照，结果照上没多长时间，整个玻璃变黑了，就没法用了。所以，我们要换材料，换技术方案，很多轮的这种不断的改进才成功。”【录音止】

“神舟”“天宫”完美对接背后的“吉林科技元素”

（下篇）

【《新闻前沿风向标》片花：国际视野，深耕本土——新闻前沿风向标。】

新闻前沿风向标，吉林智造助力“神舟”“天宫”完美对接。我是吉林台全媒体记者姜新。除了与神舟十一号载人飞船交会对接外，探测地球大气层状态也是此次天宫二号空间实验室的一大任务。而其中的紫外临边成像光谱仪起到了决定性作用。这个设备是长春光机所研究员王淑荣和团队历时6年论证，5年研制、试验，研发出来的产品：

【出录音】“它有两台仪器，一个是环形成像仪，它有对地的视场和对邻边的6个视场，它能测地球邻边的大气，也能测天底的大气。另外一个仪器就是前向光谱仪，它只是看天宫二号的后向的一个大气临边的探测。然后，它跟环形的那个共同组合，它俩互相去比对。我们这套仪器主要是紫外，紫外就是人眼看不着的那个颜色的光，拿这个来测大气的痕量气体的浓度啊、分布啊。”【录音止】

人眼看到的大气是透明的，我们看不到大气的变化，更看不到大气层中有多少有害气体。而天宫二号的“天眼”——紫外临边成像光谱仪，不仅能看到人眼所能看到的可见光，还可以把视野扩展到人眼所不能及的紫外光。通过它获得的重要科学参数，我们可以了解太阳活动、大气与地球天气及气候的关系，同时还能观测全球环境变化。王淑荣：

【出录音】“之所以太阳晒不伤咱们，是因为大气中有很多臭氧，这个隔离带就把太阳的紫外辐射大多数都隔离到上层了。但是呢，这个臭氧还有其他的二氧化氮、二氧化硫这些微量气体，它分布是什么样子的？我们这个仪器就是测大气的光谱，它每一个痕量气体都有个吸收带，我测这个吸收带就能看出我探测这个范围，以臭氧这个为主，它有没有空洞啊，这块厚还是薄啊，实际直接就给咱们天气预报这块打下一个基础的一个数据。”【录音止】

【递进片花：2016年10月19号凌晨，距离地面393公里的太空中，独自飞行了30多天的天宫二号终于迎来神舟十一号载人飞船。在这次经历遥远跋涉之后的完美对接中，长春光机所研制的设备功不可没。新闻前沿风向标，“神舟”“天宫”完美对接背后的“吉林科技元素”，欢迎继续收听！】

天宫二号落户苍穹，吉林智造“天眼”探测大气层。紫外临边成像光谱仪涉及光、机、热、电、软及辐射定标等多个子系统，研制过程突破了多项关键技术，并在国际上首次实现了天底探测与多方位临边探测结合进行大气痕量气体遥感。长春光机所研究员王淑荣：

【出录音】“我这个的难度在哪儿？是290纳米到1000纳米。290到1000纳米的，国际上通用的是用两种探测器分段的去测量。但是对于我们来说，因为天宫二它载荷不是多嘛，功能要多嘛，资源就限定我们必须做小型化的仪器。因为这个小，就要克服很多难关。我们就把两通道合成一个通道来做，然后这里边就有很多光学技术上的问题了。咱们用普通相机有的很暗，亮的时候又很亮，我用一个探测器它做不到，我们就从光学的角度，从膜层啊，从一些特殊的技术来攻关。然后，把亮的光给减弱，把弱的光、不能提升的，我也尽量减少它的能量，这样就使这一技术能得以实现。”【录音止】

研发过程中，王淑荣和她的团队先后制定、修改了5套方案，确定最终方案后，又经历了三年的实际研发过程，在近50人共同努力下终于获得了成功：

【出录音】“我经历了11年的历练，带着团队经历了11年。前五六年基本是我们这个小的团队，后五年的话就是组合的一个团队。因为它涉及光、机、热、电、软五个部分，把我们所包括天宫一的那个队伍都拉到我们这里来了，然后大家集体攻关。现在能成功的发射，而且所有的都能达到我们的预期，真是不容易啊！真的是我们的成功是一个集体的智慧！”【录音止】