中國航天，走進(jìn)科技新時(shí)代

時(shí)新素材

宇航員病了怎么辦

高峰

在各種科幻電影中，觀眾難得看到宇航員生病的場景。假如宇航員真的在太空中出現(xiàn)頭疼腦熱等不適，離他們最近的急診室是在十萬八千里外的地球上，他們?cè)撊绾问呛媚兀?/p>

現(xiàn)在的做法是，宇航員會(huì)在飛船里準(zhǔn)備一個(gè)藥箱，里面放上一些常用藥物，比如退燒藥、消炎藥、止暈藥等。當(dāng)感覺身體不適時(shí)，宇航員會(huì)向地面的醫(yī)生報(bào)告，醫(yī)生會(huì)及時(shí)發(fā)出指令，告訴他該怎么吃藥。

但是在不久的將來，一種由納米碳構(gòu)成的生物膠囊也許可以幫助他們。美國國家航空航天局正在加緊研發(fā)一種生物膠囊，將其植入人體皮下后，它能在宇航員毫無察覺時(shí)迅速自動(dòng)診斷其身體中的異常狀況，并進(jìn)行相應(yīng)治療，就好像一個(gè)隨身相伴的醫(yī)生。如果一切順利的話，在幾年內(nèi)，國際空間站的宇航員就可以使用這種生物膠囊。

生物膠囊的成本并不高，制造工藝也不復(fù)雜。只要先將納米碳放入膠囊模具，再填入人工細(xì)胞，最后用納米碳或是蛋白質(zhì)膠水將其黏合，一顆生物膠囊就制造成功了。

生物膠囊的研究者洛夫特斯博士表示，在進(jìn)入太空前，宇航員只要進(jìn)行一項(xiàng)微創(chuàng)手術(shù)，在大腿表皮下植入幾顆生物膠囊，宇航員就擁有了對(duì)抗絕大部分疾病的能力。這種手術(shù)非常簡單，只需要使用普通的麻藥。

太空中有無數(shù)能夠威脅人體健康的因素，最主要的就是高強(qiáng)度的輻射，它會(huì)摧毀宇航員的骨髓細(xì)胞并破壞其免疫系統(tǒng)。生物膠囊中填充的細(xì)胞可以察覺到輻射強(qiáng)度的上升，并自動(dòng)釋放藥物，保護(hù)人體。膠囊內(nèi)裝有一種“粒細(xì)胞集落刺激因子”，不僅可以幫助宇航員抵抗輻射，還可以幫助他們對(duì)抗其他常見的太空疾病，比如感染、發(fā)燒、器官衰竭和失眠等。目前，研究人員正在有針對(duì)性的研發(fā)相應(yīng)的抵抗因子。

生物膠囊中細(xì)胞的納米外殼有一定的空隙，可以允許藥物通過，但能保證人工細(xì)胞一直留在膠囊中。生物膠囊不是一次性用品，膠囊中的細(xì)胞可以通過自身新陳代謝維持活力，這些細(xì)胞的壽命從幾個(gè)月到幾年不等，因此每個(gè)膠囊都可以連續(xù)使用數(shù)年之久。生物膠囊本身也沒有“保質(zhì)期”，它的納米碳結(jié)構(gòu)是惰性的，非常穩(wěn)定且具有彈性，至今沒有發(fā)現(xiàn)人體中有可以分解該生物膠囊的酶。生物膠囊不會(huì)造成人體的排異反應(yīng)，當(dāng)宇航員返回地球時(shí)，再由醫(yī)生取出。

（選自《科學(xué)大眾》有刪節(jié)）

賞析

本文用簡潔平實(shí)的語言介紹了“生物膠囊”的治療技術(shù)，解答了“宇航員病了怎么辦”這個(gè)問題。文章在說明生物膠囊時(shí)，是按照邏輯順序進(jìn)行說明的，先總體說明，再具體說明制造、使用、效果、壽命等方面，最后說明其能簡單取出，條理分明，層次清楚。

中國航天的硬核浪漫

蛟龍入海、嫦娥奔月、鴻雁傳書……曾經(jīng)，這些流傳在中華大地上的呢喃，是華夏兒女對(duì)星空和深海的想象。如今，在中國科學(xué)家執(zhí)著地探索下，神話變成了現(xiàn)實(shí)。一個(gè)個(gè)國之重器，承載著國人的夢想。它們的名字，也集結(jié)了傳統(tǒng)智慧與探索未知的浪漫。

AG600別名“鯤龍”， 取意“鯤鵬展翅，蛟龍入海”，是目前世界上在研最大的水陸兩棲飛機(jī)，既能在陸地上起降，又能在水面上起降。而“鯤鵬”是中國古代神話中的上古神獸。據(jù)莊子《逍遙游》記載：“北冥有魚，其名為鯤。鯤之大，不知其幾千里也；化而為鳥，其名為鵬。鵬之背，不知其幾千里也；怒而飛，其翼若垂天之云?！?/p>

“鯤龍”的命名，既體現(xiàn)了其水陸兩棲的特色，也蘊(yùn)含著航天人的期冀和祝福。在成功實(shí)現(xiàn)陸上首飛和水上首飛后，2020年7月26日，“鯤龍”AG600成功實(shí)現(xiàn)海上首飛。

“蛟龍”也是中國古代神話中的神獸。相傳，蛟和龍居深水中，蛟能發(fā)洪水，龍能興云雨。我國首艘深海載人潛水器“蛟龍”號(hào)，取“蛟龍”入水，乘風(fēng)破浪、以利萬物的美好寓意。目前，“蛟龍”號(hào)的作業(yè)能力可達(dá)7000米。能在全球海洋面積99.8%的海域潛行。

中國行星探測任務(wù)被命名為“天問”系列，標(biāo)識(shí)為“攬星九天”。2020年7月23日，我國“天問一號(hào)”火星探測器成功發(fā)射。

“天問”之名源于屈原的長詩《天問》，表達(dá)了對(duì)真理追求的堅(jiān)韌與執(zhí)著，體現(xiàn)了對(duì)自然和宇宙空間探索的文化傳承，寓意探求科學(xué)真理征途漫漫，追求科技創(chuàng)新永無止境。

自古以來，“北斗”就是中華民族的指路明燈。北斗，共有七星，因在北方聚成斗形。故被稱為“北斗”，又名“北斗七星”， 上古時(shí)期被用來判斷方向、確定季節(jié)、知曉時(shí)辰，至今都是北半球天空的重要星象。

“孤月滄浪河漢清，北斗錯(cuò)落長庚明”，中國古代詩人對(duì)北斗七星有著無限遐思。當(dāng)中國科學(xué)家開始研制自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，便以這一傳統(tǒng)文化中寓意光明和方向的星座命名。2020年6月23日，“北斗三號(hào)”系統(tǒng)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射成功。

至于“嫦娥工程”和“玉兔”號(hào)則源自我們熟知的“嫦娥奔月”的故事，承載著古人對(duì)月球的浪漫想象。在神話中，“玉兔”是古人同情嫦娥進(jìn)而添補(bǔ)的溫暖情節(jié)。如今，“玉兔”是我們追求和平的象征?！坝裢谩?的善良、純潔、敏捷和月球車的構(gòu)造、使命，既形似又神似。

在古代，人們用“鴻雁”指代信差。漢武帝時(shí)，蘇武被匈奴扣留多年。后來漢朝派使者要求匈奴釋放蘇武，匈奴單于謊稱蘇武已死。這時(shí)，有人暗地告訴漢使真相并出主意，讓他對(duì)匈奴說，漢皇在上林苑射下一只大雁，雁足上系著蘇武的帛書，證明他確實(shí)未死，只是受困。這樣，匈奴無法謊稱蘇武已死，只得把蘇武放回漢朝。自此，“鴻雁傳書”用來指代書信傳遞?！傍櫻銈鲿啦皇?lián)”，用“鴻雁”命名全球地軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)，承載了航天人的美好祝福。

《西游記》中，孫悟空在進(jìn)過太上老君的煉丹爐后，煉就了“火眼金睛”。我國暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星命名“悟空”， 取義“領(lǐng)悟、探索太空”，希望它能夠如孫悟空的“火眼金睛”一般，識(shí)別太空中的暗物質(zhì)。2015年12月17日，“悟空”成功發(fā)射升空，雖然設(shè)計(jì)壽命只有3年，但經(jīng)過評(píng)估，目前它仍在太空服役。

（選自《青年文摘》，有刪改）

賞析

文章采用總—分結(jié)構(gòu)，從航天器、潛水器、探測器三個(gè)方面深入淺出地介紹了一系列國之重器及其命名，讓讀者了解到國之重器的命名以神話或傳說為背景，并有美好的寓意，含有華夏兒女對(duì)星空和深海的想象，包含對(duì)未知領(lǐng)域的探索；命名充滿詩意，體現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)文化的傳承，彰顯了對(duì)美好未來的期冀和祝福。

揭秘天舟六號(hào)上的那些“黑科技”

（記者宋晨、陳凱姿、溫競?cè)A）

2023年5月10日晚間，我國在文昌航天發(fā)射場用長征七號(hào)運(yùn)載火箭成功發(fā)射天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船。11日，天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船成功對(duì)接于空間站天和核心艙后向端口。本次任務(wù)中，有哪些科技產(chǎn)品為天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船保駕護(hù)航？

高科技船衣：柔性“盔甲” 貼身有型

天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船完成總裝和綜合測試之后，需要轉(zhuǎn)運(yùn)并進(jìn)行下一步工作。在此期間，必須適應(yīng)海南高溫、高濕、高鹽霧的特殊環(huán)境。

為此，航天科技集團(tuán)五院為其量身打造了一套新型柔性船衣，這套船衣的主體結(jié)構(gòu)由里層、中芯和外層組成，不僅可以阻隔高溫濕度、高鹽霧環(huán)境對(duì)飛船的影響，還是防雨、防塵、防雷電、防污染的“盔甲”。

研制人員首次采用剛?cè)峤Y(jié)合式設(shè)計(jì)理念，專門設(shè)計(jì)了前錐段船衣支撐裝置，有效避免船衣磕碰劃傷敏感設(shè)備和電纜，并針對(duì)后錐段大量的載荷設(shè)備凸出物設(shè)計(jì)了不同大小的“帽子”，加強(qiáng)對(duì)個(gè)別載荷的保護(hù)，讓柔性船衣穿起來既“貼身”又“有型”。

艙門保護(hù)罩：一“罩”呵護(hù) 安全出入

當(dāng)天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船與空間站完成“太空牽手”后，航天員將通過艙門進(jìn)入貨運(yùn)飛船，拆解來自地球的“大禮包”。

為確保航天員進(jìn)出艙以及在軌工作和生活的安全與便利，航天科技集團(tuán)五院508所研制人員分別設(shè)計(jì)了艙內(nèi)用、艙外用兩種規(guī)格的艙門保護(hù)罩。航天員在艙內(nèi)工作和生活時(shí)，只需將“骨架式”艙門保護(hù)罩口部撐開，就像給電視機(jī)、空調(diào)套上防塵罩一樣套在艙門上，便可保護(hù)整個(gè)艙門安全。

航天員出艙時(shí)，在厚重的艙外服和艙外手套的限制下，操作靈活性、抓握能力降低。艙外用保護(hù)罩被設(shè)計(jì)成“卷簾式”結(jié)構(gòu)，只需將其左右兩側(cè)的把手固定在艙門相應(yīng)位置，一“抓”、一“套”、一“拉”幾個(gè)簡單的操作即可完成安裝，守護(hù)航天員安全出入。

太陽電池陣：“巨能翅膀” 動(dòng)力滿滿

相較于此前批次貨運(yùn)飛船的載貨量，天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船再次擴(kuò)容，整船物資裝載能力提高至7.4噸。這需要一張?zhí)柲堋熬弈艹岚颉?，保證它時(shí)刻電力滿滿。

中國電科為天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船打造的半剛性太陽電池陣“翅膀”，一天發(fā)電量就能滿足普通家庭半個(gè)多月的用電量，確保天舟六號(hào)“帶貨”和航天員在軌駐留開展工作需要的電能供應(yīng)。

“巨能翅膀”展開后，在飛行過程中可通過太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不斷調(diào)整方向，使太陽能電池對(duì)準(zhǔn)太陽，獲取源源不斷的太陽能。

精密元器件：“百般武藝” 保駕護(hù)航

空間站在軌長期飛行，燃料不斷消耗，需要貨運(yùn)飛船來完成“推進(jìn)劑”在軌補(bǔ)加，被稱為“太空加油”。

中國電科研發(fā)的“混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)——絲杠組件”，就像“加油槍”的“助動(dòng)器”一樣，為推進(jìn)劑補(bǔ)加管路的連通與斷開提供動(dòng)力，從而保證“太空加油”任務(wù)順利實(shí)施。

研制人員還為天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船配套了10余種100余只傳感器，精密測量各系統(tǒng)內(nèi)的壓力、溫度、濕度、氣體、位移等信號(hào)，對(duì)貨運(yùn)船艙內(nèi)的環(huán)境穩(wěn)定和在軌運(yùn)行起到監(jiān)測作用，既可以為星地通信搭起“高速路”，又能使飛船在太空與衛(wèi)星快捷通信。

為了保障天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船電源設(shè)備穩(wěn)定可靠運(yùn)行，航天科工二院23所微電公司研制了配套的磁性元件，其重量輕、體積小，最小的約和5角硬幣一樣大，是電源電路中的核心器件，能夠抑制因環(huán)境變化引起的電流突變，提高設(shè)備抗電磁干擾的能力。

復(fù)接存儲(chǔ)器：統(tǒng)一調(diào)度 “數(shù)據(jù)管家”

在茫茫太空，如何準(zhǔn)確掌握天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船的飛行狀態(tài)？是?？?、對(duì)接還是脫離？復(fù)接存儲(chǔ)器是地面判定天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船健康狀況和配送狀態(tài)的關(guān)鍵，承擔(dān)著飛船“數(shù)據(jù)管家”的關(guān)鍵角色。

航天科技集團(tuán)九院為天舟系列貨運(yùn)飛船研制的復(fù)接存儲(chǔ)器，將復(fù)接器和存儲(chǔ)器兩臺(tái)設(shè)備的功能集成在一臺(tái)設(shè)備中，可謂是“小塊頭、大能量”。

飛船上各類設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)匯聚到復(fù)接存儲(chǔ)器后，由它進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理，不僅保證了天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船數(shù)據(jù)量大幅提升，還能讓地面測控系統(tǒng)快速、準(zhǔn)確、完整地獲取飛船的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)采取控制措施，確保飛行任務(wù)順利完成。

（選自“新華網(wǎng)”）

賞析

文章用五個(gè)小標(biāo)題簡明扼要地概括出天舟六號(hào)上的“黑科技”，文章雖介紹的是科技產(chǎn)品，但語言生動(dòng)有趣，如第一個(gè)小標(biāo)題“高科技船衣：柔性‘盔甲’ 貼身有型”，把天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船的船衣比作“盔甲”，運(yùn)用比喻修辭，通俗易懂。