“神十”约会“天宫”高校科技当“红娘”
中国教育报 发布时间：2013-6-27 15:29:21
6月26日上午，神舟十号飞船返回舱载着3位航天员着陆，圆满完成了此次载人航天任务。从“神十”的发射到着陆，从航天员的坐垫到舱内各种型号的缠绕气瓶，背后都有各高校科研人员的科研支撑，各高校的相关科研成果为“神十”圆满完成各项任务起到了重要的保障作用。
上海交通大学：图像传输技术助力返回舱搜救
神舟十号飞船飞离大气层“黑障”后不久，搜救直升机就进行跟踪拍摄，返回舱的实时图像随即出现在北京飞控中心的监控画面上。搜救工作采用的图像传输技术，是上海交通大学的科研成果。
上海交大数字电视团队专门开发了“可视化多业务支撑汇聚平台”，将搜救现场态势信息实时汇聚到北京飞控中心，保障飞控中心做出及时准确的指挥调度。这也是交大数字电视团队第五次参与神舟系列飞船返回舱的地空搜救行动。
据介绍，该团队研制了新型通信组网技术的宽带超短波通信系统，除了保持在恶劣环境下的高效可靠传输，以及大范围搜救信息联网接入的优势以外，还加强了搜救过程中视频及多种重要指挥信息的多业务融合功能，成为返回舱搜救指挥全业务的支撑汇聚平台。
6月11日，该团队还采用超高清晰度电视设备，记录了神舟十号载人飞船发射的场景，这是我国载人航天工程首次采用超高清电视格式记录航天器发射。
大连理工大学：研制复合材料缠绕气瓶
大连理工大学任明法课题组承担了神舟十号返回舱内各种型号的“复合材料缠绕气瓶”的制造工艺过程和强度分析工作。
据了解，“复合材料缠绕气瓶”内装各种气体，有的可以为航天员的生命提供保障，有的为舱内各种机构提供动力，其最大特点是轻质、安全。
任明法课题组针对具体任务，建立了基于化学动力学理论的复合材料缠绕气瓶多物理场耦合分析模型，解决了气瓶复合材料缠绕过程中工艺参数的设计长期依赖工程经验的困扰，量化了工艺中的具体参数，使气瓶性能稳定性达到了航天工程的要求。
通过与实验结果的对比，课题组的数值分析结果显示出较高的精度，计算结果正确、可靠。工艺参数的优化设计使产品达到了轻质、高强度的工程期望，为复合材料缠绕气瓶的设计改进提供了重要参考。
天津大学：3D打印航天员坐垫
飞船在升空和着陆时，会产生较大的加速度和颠簸，对航天员脊椎和颈椎会产生较大的冲击。天津大学快速成形中心主任崔国起，带领研究团队为神舟十号航天员量身设计的“赋型缓冲减震坐垫”此时大显身手，可以最大限度地提高航天员升空和着陆过程中的安全性和舒适性。
“‘赋型缓冲减震坐垫’的设计需要‘量体裁衣’。对航天员量体，就是将他们的身体数据在电脑上形成三维数字模型，是研制坐垫的第一步。随后，坐垫便通过快速成形系统，也就是人们常说的3D技术打印出立体的坐垫。”崔国起介绍说，“快速成形中心掌握了快速直接制造复杂零件的技术，可以根据零件的形状，每次制作一个特定形状的截面，然后把它们逐层粘起来，就得到了立体的零件，整个制造过程是在计算机控制下自动进行的。”
其实，这已经是“赋型缓冲减震坐垫”第六次升入太空。“这一次制作‘神十’坐垫时，三维测量的像素从80万提高至200万，对航天员量体的数据采集点从几十万个增加到上百万个。”崔国起说，由于赋型坐垫从量体、设计、制作模型、模型验证，再到模具制作，都主要运用了3D技术。与前5代的坐垫相比，神舟十号搭载的坐垫从精度到舒适度、安全度都有了提高。
东华大学：为航天员解“方便”难题
神舟十号成功飞天之际，东华大学教授袁琴华团队研发的新材料为宇航员贴身使用，解决太空生活的大小便难题。这是10年来该课题组第五次为宇航员提供“方便”保障。从1996年起，袁琴华带领科研团队开展多学科攻关，研制出尿收集与应急大便收集装置。多功能航天卫生复合材料不仅可以满足宇航员排尿、排便需要，做到快速吸收，保持内裤的表面干燥，还能抗菌除臭，吸收排泄物中的氨成分，确保宇航员皮肤不受感染，大脑不受有毒气体的刺激。
目前，袁琴华团队正致力于开发老年人、病人及特种工种服务人群所需的系列产品，让高尖端的航天卫生材料飞入寻常百姓家。（记者 高靓 董少校 通讯员 向娟 邱登梅 刘思思）
高校科技亮点
上海交通大学：图像传输技术助力返回舱搜救
神舟十号在返航时，返回舱的实时图像随即出现在北京飞控中心的监控画面上。这一图像传输技术是上海交大数字电视技术团队的科研成果。
大连理工大学：研制复合材料缠绕气瓶
大连理工任明法课题组研制的“复合材料缠绕气瓶”轻质、安全，内装各种气体，有的可以为航天员的生命提供保障，有的为舱内各种机构提供动力。
天津大学：3D打印“神十”航天员坐垫
坐垫可有效减轻飞船升空和着陆时产生的加速度和颠簸对航天员安全的影响。天津大学崔国起研究团队应用3D打印技术，为神舟十号航天员量身设计高性能的坐垫。
东华大学：为航天员解“方便”难题
东华大学袁琴华教授团队研制出尿收集与应急大便收集装置，研发的新材料为宇航员贴身使用，解决太空生活的大小便难题，为宇航员提供“方便”保障。
