天宮二號在軌操作力實驗介紹及相關(guān)傳感器應(yīng)用

10月19日清晨，神舟十一號兩名航天員順利進(jìn)駐天宮二號空間實驗室。在交會對接形成組合體后，組合體將在軌飛行30天。其間，兩名航天員將按照飛行手冊、操作指南和地面指令進(jìn)行工作和生活，按計劃開展有關(guān)科學(xué)實驗，其中便包括下面要介紹的這一在軌操作力測量實驗。

兩名航天員進(jìn)入天宮二號實驗艙后，將進(jìn)行多項在軌實驗

在天宮二號空間實驗室里，有一套在軌操作力測量設(shè)備。該裝置主要用于在失重狀態(tài)下，航天員在軌推力、拉力等幾十種操作力的測量，以及人機工效學(xué)和生物力學(xué)實驗，提供基礎(chǔ)實驗數(shù)據(jù)。一起來看看吧。

據(jù)悉，這套在軌操作力測量設(shè)備主要由多種測力傳感器、數(shù)據(jù)采集處理器、數(shù)據(jù)通信傳輸?shù)饶K組成，由東南大學(xué)科研人員自主研發(fā)。在軌操作力實驗所測量的數(shù)據(jù)，會存儲在計算機內(nèi)，也可通過星際通信傳回地面。

在東南大學(xué)實驗室，科研專家展示了實驗室版的“在軌操作力測量設(shè)備”。該設(shè)備包括了6個直徑約20厘米的大“秤砣”，每個秤砣由純鋼打造，輕易拎不動。據(jù)介紹，這是整套設(shè)備中的傳感器組件，組件的核心是個傳感器，用來測量并記錄數(shù)據(jù)。

兩名航天員成功入駐天宮二號艙

科研專家做了地面模擬演示。在測量時，航天員把這枚“秤砣”和“施力手柄”組裝到一起，就像搭樂高積木一樣。有趣的是，測量扭力時，施力手柄是兩根軟棍。兩根棍子將“秤砣”夾在中間，宇航員雙手各握一端，反復(fù)扭動，動作看起來就像在玩雙截棍。

例如，測量推力時，施力手柄換成一枚圓形的大印章，傳感器組件藏在印章底部，宇航員只需握住手柄，往艙壁上推；測量拉力時則更巧妙，科研人員在施力手柄的底部裝了個小鉤子，可以鉤住艙壁的小圓孔，從而測量拉力。

據(jù)悉，整套設(shè)備實現(xiàn)了全自動化。宇航員測量前按下按鈕，到規(guī)定時間測量自動結(jié)束，宇航員按下另一個按鈕保存數(shù)據(jù)。如果感覺這次實驗不太順利，宇航員可暫停重新開始，經(jīng)過反復(fù)幾次實驗得到最終的準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

據(jù)介紹，這次隨天宮二號升空的最終版測量設(shè)備，集成在一個手提式儀器箱中，比地面模擬實驗的測量設(shè)備要縮小許多。開展實驗時，航天員會將儀器箱打開，取出其中一種測力傳感器，并將其固定在給定的區(qū)域，再將附件與傳感器機械連接，就可以測量了。

至于這套設(shè)備到底是什么？它有多大？是什么顏色？專家表示留個懸念，屆時還是請觀眾坐等收看電視節(jié)目吧。