昨晚，“天宫一号”目标飞行器成功发射，标志着我国已经拥有建设初步空间站，即短期无人照料的空间站的能力。从对接机构的制造工艺到载人运输飞船训练模拟器视景显示系统，从光学成像敏感器到为航天员健康提供医学保障，“天宫一号”应用了多项哈工大的科研成果，这些“哈工大制造”展现了哈工大雄厚的科研实力。

“天宫一号”进入轨道后，将会与后续发射的“神舟八号”、“神舟九号”和“神舟十号”等完成空间交会对接任务，在最后逼近段出现任何问题都将影响交会对接的最后完成。哈工大研发的ccd标识与定位系统，在交会对接的最后逼近段担任着重要的角色，它可以为“天宫一号”和“神舟八号”两个空间飞行器实现在轨交会对接准确导航，可以说，它是“天宫一号”与“神舟”对接时的眼睛。

交会对接ccd标识与定位系统由哈工大图像信息技术及工程研究所与中国航天科技集团五院502所合作研制。在该系统中，哈工大主要承担目标标志器与相机滤光片的研制，并从有利于反阳光及其他杂散光干扰的角度出发，选定了近红外工作波段。

据介绍，目标标志器为“天宫一号”关键重要项目，分为远场标志器与近场标志器，均装配在目标飞船“天宫一号”实验舱前锥段的对接口附近舱体外表面上，向跟踪飞船“神舟八号”等提供目标飞船对接口的三维相对位姿信息，不允许它出现意外故障。相机滤光片装配在跟踪飞船“神舟八号”等对接口附近舱外的远、近场ccd摄像机光学镜头的前端，其特点是通带很窄，且在空间环境变化范围内能实现与标志器光波信息的最佳适配，滤除非标志光源波段之外的阳光及其他杂散光的干扰，对该系统完成标志的准确识别和位姿参数的精确测量起着不可缺少的重要作用。

如何使ccd光学成像敏感器实现稳定性高、可靠性强，并能够在强阳光、强辐射等恶劣环境中正常工作是技术要求的关键。面对困难，哈工大图像信息技术及工程研究所李金宗教授指导的团队经常奔波于北京、成都、上海等地，进行器件加工、环境试验。李金宗教授介绍，目标标志器的研制采取了诸多创新方法与技术，使其具备稳定性高、可靠性强等优势，并能够在强阳光、强辐射等恶劣环境中正常工作。该技术还填补了国内空白，处于世界领先水平。据了解，ccd光学成像敏感器还将应用于“神舟八号”、“神舟九号”、“神舟十号”以及“天宫二号”等空间飞行器中，完成无人或载人的交会对接任务，具有广阔的应用前景，为我国航天事业做出更大的贡献。

“空间交会对接”是建立空间站最基本最关键的技术，其原理是通过轨道参数的协调，让两个或两个以上的航天器在同一时间到达太空同一位置，然后再通过专门的对接机构将其连为一个整体。由哈工大空间环境材料行为及评价技术国家级重点实验室何世禹教授牵头承担的“对接锁系及钢丝绳锁紧力松弛规律与寿命试验系统”，研究了不同恒定温度及交变温度场环境作用下，对接锁系及钢丝绳锁紧力松弛的规律，获得了应力松弛导致气密性下降而失效的寿命预测模型，为长寿命飞行器试验评价提供了有效的技术途径，该成果应用于对接机构的制造工艺改进。

“空间交会对接”是举世公认的航天技术瓶颈，由于对接锁系及钢丝绳锁紧力较大，在空间交变温度场作用下会发生缓慢的蠕变与应力松弛。若锁紧力松弛到某一临界值就可能导致飞行器的气密性下降，从而威胁航天员的生命。因此，空间环境材料行为及评价技术国家级重点实验室开展的钢丝绳和对接锁系应力松弛规律研究，对航天器的服役寿命和安全可靠性具有重要的意义。

哈工大空间环境材料行为评价技术国家级实验室，根据我国航天事业发展的要求创建于2000年2月，主要从事空间环境与材料交互作用的基础研究。该实验室主要任务是提供航天器用材料及元器件在轨服役期间可靠性评价及寿命评估所需解决的基础理论及相关技术，研究新型空间材料及防护技术，培养高层次人才。

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载人飞船进入太空飞行前，航天员需要熟练掌握驾驶飞船的技能，从安全和经济方面考虑，通常在地面环境下采用模拟手段训练航天员，因此航天飞行训练模拟器就是训练航天员驾驶飞船的重要地面设备之一，训练模拟视景显示技术则是飞船训练模拟器中的关键技术之一。由哈工大承担的“某载人运输飞船训练模拟器视景显示系统”的模拟飞行效果达到了国内领先、国际先进水平。

据介绍，过去我国航天飞行训练模拟器为美国进口设备，在使用过程中，航天员反映，其视景显示系统模拟亮度低，图像存在一定的畸变，与真实情况差异比较大，无法模拟出逼真的效果。2009年，哈工大光学目标仿真与测试技术研究所所长康为民带领其团队承担了“某载人运输飞船训练模拟器视景显示系统”项目。该项目是航天飞行训练模拟器的重要环节，即航天员飞行训练观察的视景显示成像部分。研究团队致力于研制新的视景显示成像系统，用来替代原有从美国进口的模拟器器件，并超出技术指标要求。

研究团队经过半年多时间的刻苦攻关，努力解决模拟亮度低、图像畸变等难题。团队采用反射式无限远视景生成机理及像差修复技术，成功研制出训练模拟器视景显示系统，该系统具有图像清晰、纵深感强、成像距离远等优点，是一种高性能的非瞳孔形式的光学显示系统。经哈工大改造后，于去年初正式交付使用。

据介绍，视景显示系统研制项目中的成像装置主要由投影仪、调整机构、反光镜、背投屏组成，结合原装置的准直光学系统(包括球面准直镜和分光镜)共同组成视景显示系统。根据仿真计算机视景软件生成地球纹理图像，通过哈工大研制的视景显示系统成像装置，经过准直光学系统反射生成无限远的地球纹理图像，供航天员观察到无限远距离的均匀、清晰、高亮度的地球纹理图像，用于航天员模拟飞行训练。

深空飞行和载人行星际探测过程中面临的复杂空间环境存在多种极端因素，航天员会遇到超重、失重、低压、高低温、噪声、辐射等各种特殊环境因素，尤其是失重和粒子辐射易导致严重的机能紊乱或不可逆损伤，成为限制深空探索的主要原因。为建立和发展针对航天员工效保障和健康防护，哈工大空间生命科学与航天医学研究成为一个特色研究方向，并取得突破。

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