9月30日，問天實(shí)驗(yàn)艙成功轉(zhuǎn)位至天和核心艙側(cè)向停泊口，中國(guó)空間站主體結(jié)構(gòu)從“一”字型轉(zhuǎn)為“L”型。在此次任務(wù)中，由航天科技集團(tuán)五院抓總研制的問天實(shí)驗(yàn)艙狀態(tài)良好，供配電運(yùn)行穩(wěn)定，有力保障了轉(zhuǎn)位任務(wù)的圓滿完成。

問天實(shí)驗(yàn)艙是一個(gè)集平臺(tái)功能與試驗(yàn)載荷功能于一身的“全能型”選手，在它的艙外暴露實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，配置了多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)載荷接口，用于開展艙外科學(xué)實(shí)驗(yàn)。由于載荷設(shè)備較多，又布置在艙外，如果配電單機(jī)放在艙內(nèi)，會(huì)帶來(lái)高壓電纜穿艙鋪設(shè)難度大、長(zhǎng)距離傳輸損耗大等一系列問題，這就需要一臺(tái)艙外配電“大管家”對(duì)這些載荷設(shè)備的供電“精心”管理。

問天實(shí)驗(yàn)艙艙外配電的“大管家”

在2022年7月24日問天實(shí)驗(yàn)艙成功發(fā)射入軌時(shí)，艙體上一個(gè)白色的方盒子就曾出現(xiàn)在艙外影像中，在藍(lán)色地球背景的襯托下，顯得格外醒目。而這個(gè)白盒子就是五院529廠研制的我國(guó)首個(gè)艙外配電單機(jī)產(chǎn)品，它也是問天實(shí)驗(yàn)艙艙外配電的“大管家”。

這位“大管家”是一個(gè)約40厘米見方的立方體，像一個(gè)帶把手的方形手提箱。別看它“身材”小巧，本事卻不一般。它提供了數(shù)十路不同功率等級(jí)的配電，是整個(gè)空間站系統(tǒng)中配電路數(shù)最多的單機(jī)產(chǎn)品。同時(shí)，它采用五院529廠自主攻關(guān)的固態(tài)配電開關(guān)技術(shù)，不僅能夠?yàn)閷?shí)驗(yàn)載荷設(shè)備供電，還能在故障時(shí)自動(dòng)斷電，在故障解除后又能恢復(fù)供電，實(shí)現(xiàn)“智能化配電”，可為艙外實(shí)驗(yàn)載荷設(shè)備提供穩(wěn)定、可靠的供電。

耐受空間環(huán)境，便利航天員操作

相比艙內(nèi)產(chǎn)品，艙外電子單機(jī)產(chǎn)品在耐受空間環(huán)境設(shè)計(jì)、人機(jī)工效學(xué)設(shè)計(jì)等方面有更嚴(yán)苛的要求，這為研制團(tuán)隊(duì)在新環(huán)境、新狀態(tài)、新工藝等方面帶來(lái)了新的難題。

由于空間站會(huì)頻繁經(jīng)歷陽(yáng)照區(qū)與陰影區(qū)，艙外產(chǎn)品要承受超過200℃的溫度變化沖擊、空間帶電粒子輻射和原子氧環(huán)境的侵蝕，這些惡劣的環(huán)境條件對(duì)艙外配電產(chǎn)品產(chǎn)生重要的影響。為此，設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品內(nèi)部設(shè)計(jì)了一套加熱裝置，可以有效防止在陰影區(qū)時(shí)由于艙外極低的環(huán)境溫度造成的電子產(chǎn)品“失溫”；同時(shí)，通過主被動(dòng)熱控措施加強(qiáng)散熱，確保在陽(yáng)照區(qū)時(shí)內(nèi)部元器件不會(huì)因溫度過高而出現(xiàn)故障；還采取了耐受空間輻射和原子氧等環(huán)境的防護(hù)措施。

由于空間站艙外設(shè)備布局復(fù)雜，航天員著出艙服開展艙外產(chǎn)品維修工作難度遠(yuǎn)大于艙內(nèi)維修。為了便于航天員操作，設(shè)計(jì)人員巧妙設(shè)計(jì)了專門的防漂鎖緊裝置，保證艙外配電單機(jī)產(chǎn)品能夠不通過螺釘就能固定在艙板上，防止單機(jī)產(chǎn)品在拆裝過程中失控漂浮。

目前，空間站天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙等大型艙段的全部配電和并網(wǎng)控制產(chǎn)品（超過100臺(tái)套）的研制和攻關(guān)工作均由五院529廠完成，對(duì)保障空間站在軌穩(wěn)定運(yùn)行起到關(guān)鍵作用，是空間站能源系統(tǒng)名副其實(shí)的“大管家”。

今年，中國(guó)空間站將完成在軌建造，五院研制團(tuán)隊(duì)將一如既往，攻堅(jiān)克難，為中國(guó)空間站在軌運(yùn)營(yíng)保駕護(hù)航！