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主题 : [06.21]整装待发随时可飞,神舟十三号准备就位
千山同一月 万户尽皆春 千江有水千江月 万里无云万里天
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0 [06.21]整装待发随时可飞,神舟十三号准备就位

管理提醒: 本帖被 hexj9 执行锁定操作(2021-09-13)
6 月 19 日消息 6 月 17 日 9 时 22 分,神舟十二号载人飞船成功发射。此次任务中,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波将第一次进入中国人自己的空间站工作生活,他们将在轨驻留 3 个月。


据央视报道,在神舟十二号发射之前,神舟十三号也已经完成了发射场的总装和测试,完成推进剂加注前准备,在厂房就位,现已具备快速发射和应急救援能力,整装待发,随时可以起飞。

▲左侧即为神舟十三号,神舟十二号应置于右侧高架台中
简单来说,我们的航天员要在空间站驻足三个月,由于是我国第一次尝试须做好万全准备和后手计划。届时若航天员乘坐神十二返回时发现有一丝风险,那我们就需要在最短的时间将神舟十三号发射上去将航天员接回。
此外,长二 F 遥十二火箭发射的同时,长二 F 遥十三火箭也完成了准备工作,进入到应急救援值班状态。

据了解,本次研制任务神舟飞船为多船批次投产,神舟十二号跟神舟十三号两船是同时出厂的。
航天科技集团五院神舟十二号载人飞船项目产品保证经理郑伟表示,此项任务带来了很大挑战,几乎要在原完成一艘船时间内完成两艘飞船的工作。研制队伍最终通过技术流程优化、计划统筹编排、研制过程高效技术手段提升等措施,确保了任务按计划完成。
当然,国家为航天员准备一艘载人飞船待命已有先例。例如此前美国宇航局在 2003 年发射的哥伦比亚号航天飞机在升空时致外储箱上的一块隔热泡沫掉落,并在左侧机翼上砸出一个破洞导致后续返回时解体致宇航员丧生。因此 NASA 在后续 2009 年最后一次维修哈勃太空望远镜时就部署了太空救援用的奋进号航天飞机。
值得一提的是,神舟十二号载人飞船技术副经理邵立民还表示,神舟十二号完成 3 个月的组合体驻留,和空间站分离之后将进行一个径向交会实验;同时,这也是神舟十三号正式飞行任务的预演。
所以,我们相信三位航天员能够在 3 个月后顺利乘坐神舟十二号返回舱安全回家而无需神十三。
当然,神 13 并非备胎,就算这次任务用不上也会在今年 10 月携另一批航天员入驻中国空间站。此外,当神十三发射时也会有神十四备战。

IT之家了解到,神舟十四号和十五号目前正在总装和测试当中,这两艘载人飞船预计将于明年 5 月和 11 月前往中国空间站。
此外,白岩松此前采访时获悉:神舟十三号任务完全有可能会有女性参与,毕竟女性“家人”的出现会大大促进“空间站”家庭成员之间的融洽度。

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了解一下
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步步为营,万全之策。中国加油!
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谢谢分享
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[06.21]神舟十二号一飞冲天,扒一扒火箭上的摄像头

2021 年 6 月 17 日,神舟十二号载人飞船发射成功。神舟十二号载人飞船在长征 2F 运载火箭的托举下,以一往无前之势冲入澄澈霄汉。

根据中国载人航天工程办公室发布的消息,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波乘神舟十二号载人飞船前往空间站天和核心舱。按计划,他们将在太空驻留长达三个月。
举国上下观看了发射升空震撼一幕,火箭各个分离动作一目了然、尽收眼底,未来,我们也将看到航天员们在飞船上的一举一动。
你是否会好奇,火箭上有多少个摄像头,它们都装在哪,除了让我们一饱眼福,还有什么作用?
摄像头:中国长征家族系列火箭标配之路
国人第一次感受到中国火箭升空一霎那、各助推器分离的视觉冲击,是在 16 年前。
2005 年 10 月 12 日,神舟六号发射,火箭上的摄像头拍下了从点火到船箭分离的全过程。
在火箭上安装摄像头并实时传输图像,不仅是中国载人航天发射的首次,在中国所有航天发射的运载火箭上也是第一次。
这个「第一次」,得益于两个方面的发展:
一是遥感技术。前五次“神箭”的成功发射经验积累上,中国在遥测参数上进行优化,为图像传输提供足够的通道和空间,使得摄像头可将图像与遥测参数在发射时同步传输给地面。
二是图像压缩技术的发展。
存储开销低 (适合机载条件)、实时性强 (时延小)、恢复图像质量好 (失真小) 的高倍视频数字压缩编码技术有不少进步。
神舟六号的箭体上装载了两个摄像头,之后,神舟七号飞船发射任务的长征二号F型火箭加装了第三个摄像头。
此后,火箭上的摄像头越来越多。
中国运载火箭技术研究院所属北京宇航系统工程研究所图像测量系统主任设计师冯辉介绍,一枚火箭,少则有两三个,多则十几个,甚至数十个摄像头,如长二丙火箭有 2 个摄像头,长三甲火箭有 3 个摄像头,我国新一代运载火箭长征七号有 11 个摄像头,长征五号火箭则有 20 个摄像头。
摄像头都安装在哪里?
神舟六号箭体上的两个摄像头,分别安装在整流罩内和火箭二级芯体中间部位,火箭发射升空过程中,两个摄像头可对助推器分离、一二级分离、整流罩分离、箭船分离等动作进行跟踪拍摄,并实时传输到地面。
长征五号,我们看到的助推器视角的摄像机如下图红圈处,在二级中部,共 4 个,均匀分布。

2016 年,长征七号运载火箭搭载了 11 个摄像头。
4 个助推器的发动机尾舱各装一个,一级尾舱 2 个,二级仪器舱外壁 3 个,二级尾舱 2 个。

不知不觉中,我们已经通过视频见证了火箭发射升空画面 16 年。
从无到有,从有到多,中国航空航天技术日新月异,从火箭上传送回来的画面越来越多,角度越来越丰富,而摄像头,也逐渐成为中国运载火箭的标配。
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这些摄像头都发挥什么作用?
摄像头也叫图像实时测量系统,它们主要的职责就是监视火箭飞行过程中的关键分离动作,包括助推器分离、级间分离、星箭分离等。
火箭内部的发动机工作情况和数据指标等,都需要由摄像头提供第一手的画面监控。
比如上面提到的神舟六号发射时,运载火箭上安装的第三个摄像头,承担了四个重任:
1、监测主发动机工作情况
2、监测 4 个游机的摆动情况
3、监测二级尾舱的热情况
4、监测二级增压管路做‘铝改钢’技术改进后的效果
长征七号摄像头达 11 个,可执行的任务也更多。
比如分别位于助推器和一级尾舱的摄像头,用于监测飞行过程中尾舱内的发动机和伺服机构,以及相应尾舱内的环境。
二级仪器舱外壁摄像头,观测飞行过程中助推器分离和一级分离动作。
仅仅有可见光的摄像头还不够,由于火箭对温度高度敏感,这就需要红外摄像头配合掌握它的实时情况。
在二级尾舱的两个摄像头装置,一个是可见光,一个是红外,也是为了观察级间分离的过程。
红外装置可以监视二级发动机在工作过程中整个温度场分布,还有一个在整流罩内部,位于飞船支架上,观测飞行过程中有效载荷和火箭的分离。
这些摄像头有什么要求?
由于火箭在太空中飞行的环境复杂,箭体上的摄像装置要满足以上要求,首先需要考虑的一个问题就是成本。
在光学组件生产工艺上,设计师用整机测试体零部件测试,降低测试费用;
在管理模式上,用组批订货、组批生产、组批验收的产品化管理模式,让成本降低了 60%。
此外是所处环境。
为了保证对火箭的全程监控,在火箭不同位置各司其职,其实也是全副武装。
神舟六号运载火箭中,二级尾舱有 5 个发动机,温度高、震动大、亮度强,工作环境十分恶劣,对摄像头提出极高的要求。
对于机身,因冷热突变,需要对摄像机整个机身进行防热和抗振处理,以及保温措施。
对于镜片,需要采用耐高温材料,比如长征二号F型火箭采用的就是抗高温的石英玻璃片做镜头;
对于拍摄过程,需要摄像头有可调节装置,为了更好拍摄尾舱里的火焰,长征二号F型火箭摄像头装配了能够随亮度自动调整的滤光片。
而对于飞行中整流罩抛罩前后光线的明暗变化、箭体转动时可能出现的迎光和背光位置交替现象等则采用增加照明设备、补充光线、提高照度来解决。
另外,在火箭舱内的摄像头,在周围漆黑一片的情况下,要自带 LED 光源进行补光,而舱外的摄像头虽然不用补光,但却需要保证摄像头在火箭外壁上站得稳,同时还需要一件“防热衣”,对抗起飞后的摩擦急剧升温。
为什么摄像机清晰度看起来很低?


有人可能发现了,我们看到的摄像头画质并不高清,分辨率很低。
你感觉的没错,据了解,目前箭载摄像头都是标清设备。
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目前 4K、8K 视频技术在不少领域应用,为何航天航空的视频没有应用?
1、成本
成本是极其重要的考量因素。
以神舟载人飞船为例,不少摄像头安装在箭体上,即助推器和二级火箭发动机附近。
火箭的作用,是提供足够的推力,使飞船摆脱地心引力,当火箭将飞船送入大气层,箭体完成任务后将废弃。
此外,飞船的飞行任务结束后,返回地球中,推进舱会在大气层中烧毁,轨道舱在轨飞行一段时间后也会进入大气层烧毁。
这意味着安装在飞船上的摄像头也会在这个过程毁坏。
因其一次性属性,在质量和成本的权衡下,摄像头满足基本要求即可。
2、信号传输
视频是由一张张图片连接起来形成的动态图像序列,高分辨率画质意味着高数据量。
若直接将每张图片的每一个像素点数据都加以存储和传输,视频码流所占用的带宽将不可估量。
画质越好,码率越高;码率越高,带宽越大;带宽越大,传输越难。
高清的视频是对信号传输能力巨大考验。
虽然中国在启用天链中继卫星后,监控和传输能力都有所提升,但天地传输能力依然有限。
遥测带宽的限制下,画质的提升意味着要投入更多的研发成本,而这些成本对于发射任务本身,必要性不大。
在此背景下,他们选择将传输通道让位于更有用的数据。
3、重量
鉴于火箭飞行以及太空的环境特殊,选择航天器各配件时,质量大小是一项极其重要指标,摄像头的要求之一是够轻。
为了更高的画质导致摄像头重量增加,运载火箭的负担势必也会增加。
视频的画质并非必要选项,完全可以省下摄像头的重量,放置其他更重要的东西,因此也适当放宽了对摄像头的像素要求。
4、改动成本大
有业内人士提到,运载火箭是一个庞大而复杂的系统,在火箭上加任何东西,做任何改动,都要经过全面完整的论证。
要通过电波将图像传回地面,就要增加电波传输装置,对整流罩,对飞船的影响如何,必须全面考虑。所以在传回地面的每一幅图像背后,都有着许多细致入微的工作做支撑。
同样,神舟飞船也如此。
“中国航天一直讲求实用为主,所以能省的变动都省了。”他说,“为保持飞船整体状态的连续,保证飞船的可靠性,不轻易改变飞船内的设备布局,尤其是舱内摄像头这种不涉及核心技术问题的设备。”

其实我们并非没有相关技术:
比如有业内人士指出,航空航天器上的摄像头,分辨率都在 2w*2w 以上,普通民用电脑和手机完全承受不住卫星照片的压力。
而我们一般看到的卫星图片,大多经过多级压缩。
比如探月卫星的月面全彩照(Base64 编码传输技术)可达到单张图片 20G 左右、分辨率 70000*120000 左右,更有航天摄像机达到了亿级像素。
又比如 2019 年 10-12 月间,北京中联合超高清协同技术中心(超高清视频制作技术协同中心)与中国卫通集团等单位,在中国卫通北京地球站成功完成了全国第一例 8K 超高清视频的卫星传送接收测试。
目前火箭上摄像头的画质,是多重因素下的综合选择。
当然,如果有一款画质好、可靠性高、能够适应太空环境、成本低廉、重量轻的摄像机,而且有高效的信号实时传输技术的话,何乐而不为。
我们也相信在将来,随着航天技术的不断发展,火箭也能用上高清摄像头。
中国航天,一个值得自豪的名词
从无到有,从有到多,从火箭上传送回来的画面越来越多,角度越来越丰富,中国航天技术日渐发展。
近几年,中国航空屡次取得重大进展,上火星、探月球逐一达成。
从神舟载人飞船出舱到天宫发射,从天宫实验室到北斗导航系统初步形成,从嫦娥二号到嫦娥四号实现人类首次登月,从成功地首飞长五长七号新型火箭到国产 500 吨火箭发动机,中国航天走出一条艰辛又欣欣向荣的道路。
遥记 2019 年 1 月 3 日,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面。
嫦娥四号是人类历史上首次实现航天器月球背面软着陆和巡视勘察,是首次实现月球背面同地球的中继通信。
中国航天首次将“人类”两字放到了“首次”前。

今朝的 6 月 17 日,神舟十二号与天和核心舱完成对接,中国人首次进入自己的空间站。
“自己的空间站”六个字,有太多不可思议、太多故事、太多攻坚。
当初,西方排挤中国参与国际空间站。
如今,由美国主导的国际空间站日益老化,即将退役,彼时中国的天宫空间站将是人类唯一的一个空间站。
欧美等军事强国对中国航天的严格技术封锁,一直持续到今天。
在严格封锁甚至是打压下,中国航天奋斗二十余年,自力更生,跻身第一梯队,得今日之成就。
不得不承认,「中国航天」是一个值得自豪的名词。
如今,中国可以在浩瀚的星辰大海乘风破浪,逐梦苍穹。
在此,诚挚感谢一代又一代的中国航天人。
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[06.21]NASA 研究发现,地球一直在以惊人的速度吸收热量

一项新研究表明,地球的陆地、海洋和大气所吸收的热量在短短 14 年间翻了一番。
为了弄清楚地球到底吸收了多少热量,研究人员观察并分析了美国太空总署(NASA)的卫星测量数据。这些数据追踪到了过去究竟有多少太阳的能量进入了地球的大气层,以及有多少能量被反射回了太空。
他们将这些数据与美国国家海洋和大气管理局(NOAA)追踪海洋温度的浮标数据进行了比较,这让他们了解到了有多少热量是被海洋吸收的。
在这种情况下,研究人员发现,2005 年到 2019 年之间,地球吸收的热量在不断增加。该研究结果被发表在本周的《地球物理研究快报》上。
据了解,地球吸收的热量和反射回太空的热量之间存在差值的现象被称为能量不平衡。

图片来自:NASA
“观察地球能量不平衡的两种非常独立的方法所呈现的结果非常一致。它们所呈现的趋势让我们相信,我们观察到的是真实的现象,而不只是一个仪器的人为检测结果。”NASA 研究员、该研究的主要作者诺曼・勒布(Norman Loeb)在某次报道中说道,“从某种意义上说,我们发现的这种趋势相当令人担忧。”
研究人员认为,地球保持着更多热量的原因可以归结为几个不同的因素。
其一是人为造成的气候变化。在不考虑其他问题的情况下,我们排放的温室气体越多,它们捕获的热量也就越多。
当考虑到不断增加的热量也会融化冰雪时,情况就变得更糟了 —— 冰雪可以帮助地球将热量反射回太空,当它们消失时,就会有越来越多的热量被下面的陆地和海洋吸收。
其二,一种被称为“太平洋年代际振荡”的气候模式的自然变化因素也在起作用。
2014 年至 2019 年正处于该模式的“温暖期”,导致形成的云层变得更少。这也意味着有更多的热量会被海洋吸收。
勒布表示,很可能正是人为导致的气候变化与那些自然变化的结合,才对地球的能量平衡产生了如此大的影响。“在此期间,它们都在导致气候变暖,这导致地球能量的不平衡发生了相当大的变化。增长的幅度是前所未有的。”
与地球漫长的气候历史相比,14 年的时间并不长。研究人员将不得不继续收集数据,获取更多信息,以进一步了解其研究结果是如何与地球能量不平衡的全貌相吻合的。
“我希望,在未来几十年里,我们所看到的这种能量不平衡的速度能够逐渐回落。”勒布告诉 CNN,“否则,我们将看到更令人震惊的气候变化。”
十方秋水,漫长旅途.
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知足常乐
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