待到运行中后期，实验舱顺利到岗，空间站三舱顺利“会师”，面对日趋复杂的遮挡情况，实现“能量自由”的空间站便能独自承担起为神舟十四号并网供电的任务。
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2022年6月5日10时44分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号F运载火箭，将神舟十四号载人飞船和3名中国航天员送入太空。中国空间站任务转入建造阶段以来的首次载人任务发射告捷。
神舟十四号载人飞船顺利入轨后，会采取径向自主快速交会对接方式，将3位航天员送入空间站天和核心舱，正式开启6个月的太空之旅。
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神舟十四号将经历一场前所未有的遮挡历程
与神舟十二号、神舟十三号不同，神舟十四号在执行任务期间，将“亲身”经历空间站转入三舱组合体飞行模式、完成空间站建造这一重大历史过程。但这个过程，意味着神舟十四号将经历一场前所未有的遮挡历程，这对神舟十四号的供电系统来说，并不太“友好”。
中国航天科技集团八院811所神舟飞船电源分系统主任设计师钟丹华介绍，在轨运行期间，停靠在径向对接口的神舟十四号将依次被5个飞行器遮挡，太阳帆板发电将受到组合体遮挡的较大影响。
相比 “或在光照区初期被遮、或在光照区末期被遮”的货运飞船，和“一次最长5天被全遮”的神舟十三号载人飞船，神舟十四号即将面临的遮挡情况堪称“史上最复杂”。空间站建造过程将先后经历一字构型、L形构型和T形构型。有实验舱加入的一字构型在惯性飞行下将带来更长周期的全遮挡，最长可达到19天。随着新成员的陆续加入，空间站组合体在进行变轨或姿态调整等一系列飞行事件时，遮挡的情况将更加复杂。
“L形构型和T形构型下，已不仅仅是单一的全遮挡，长期绕飞地球的每一圈光照区内，神舟十四号仅有两、三个很短的时间段能接受到较好的光照，随着太阳高度角的周期变化，还会出现一侧太阳翼被完全遮挡、另一侧复杂遮挡的情况。”钟丹华透露。
遮挡期间，神舟十四号运行前期，核心舱供电能力有限，此时核心舱将通过“借用”货运飞船部分能量，“联手”为神舟十四号并网供电。待到运行中后期，实验舱顺利到岗，空间站三舱顺利“会师”，面对日趋复杂的遮挡情况，实现“能量自由”的空间站便能独自承担起为神舟十四号并网供电的任务。
针对长周期全遮挡、复杂间隔遮挡和局部单侧遮挡等各种情况，研制人员通过开展试验，充分验证了太阳电池翼、储能蓄电池和充电控制措施能够适应工作条件的复杂变化；通过与飞船总体共同协作，制定了电源分系统动态在轨维护管理机制。
在一些特殊情况下，如神舟十四号每月一次开机巡检的用电“高峰期”，空间站组合体构型变化、变轨和调整姿态等“大动作”发生时，还会再次提前开展遮挡复核和能量平衡预计，及时向空间站发出并网供电的邀请。同时，研制人员为电源分系统再上了一份“保险”，研制了一对新的太阳电池翼，为供电保驾护航。
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天基测控通信系统将测控覆盖率提高到90%以上
中继终端是地面对飞船进行测控和通信的重要通道，也是我国中继卫星系统的用户终端设备。
当神舟十四号飞船进入预定轨道后，飞船中继终端便开始工作。根据飞船飞行程序的指令链要求，中继终端中的设备会计算出中继终端天线的指向数据。之后，中继终端中的转动设备将中继天线指向天链中继卫星。这样就完成了对天链中继卫星的捕获跟踪，建立从神舟飞船到天链中继卫星再到地面的通信链路，实现神舟十四号飞船与地面通信的畅通，确保了地面的测试人员可以实时地掌握飞船的飞行状态。
据航天科技集团五院西安分院载人航天任务负责人余晓川介绍，通过中继终端与天链中继卫星建立的天基测控通信系统，可将地面对神舟十四号飞船的测控覆盖率提高到90%以上。
在神舟十四号飞船天线网络上，共有USB天线网络、VHF天线网络、GNSS天线网络三部分组成。这些天线网络虽然“体格”小，但承载着强大的功能。航天科技集团五院西安分院神舟十四号飞船天线网络设计师朋毅说，当飞船的通信信号通过天线网络时，其首先要对信号进行分路或合成，并通过双工器对信号的杂波进行过滤，然后转换为可接收或发送的信号。其中，GNSS天线网络还将在后续航天员返回地面的过程中发挥关键作用。
此外，隶属于仪表与照明分系统的仪表控制器应用软件也发挥着重要作用。神舟十四号飞船上所有分系统的参数内容都要通过数管分系统转发到飞船仪表上来进行显示，要想将这些复杂的参数变成航天员可以掌握的直观数值，就需要仪表控制器应用软件作为“智能管理员”来发挥作用。
在神舟十四号飞船上共有50余幅页面显示飞船各部分的情况，并根据载人交会对接任务的需要，显示包括世界地图、航天员身体情况等相关内容信息。
仪表控制器应用软件采用独特的图形显示技术，通过文字、图形、动画的方式，显示出飞船轨迹、姿态、飞行状态以及各分系统信息。据航天科技集团五院西安分院神舟十四号飞船仪表控制器应用软件设计师张赤萍介绍，使用这一独特的图形显示技术，不仅能得到新颖的仪表控制器显示效果，而且实现了空间智能化仪表中的图形、文字的处理与显示，为航天员执行任务提供了清晰、直观、舒适的显示界面。
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发生意外时，逃逸飞行器像“拔萝卜”一样带着返回舱飞离故障火箭
长二F火箭在载人航天工程中立项最早，在长征火箭家族，它的使命也略显特别。因为它的成败，关乎生命。
据了解，今年长二F火箭将先后送神舟十四号和神舟十五号两个乘组，共6名航天员进入太空，他们都将在轨飞行6个月，并将首次实现在轨乘组轮换，实现人员的不间断驻留，两个乘组、6名航天员将共同在轨驻留5到10天。今年完成空间站在轨建造以后，空间站工程将转入为期10年以上的应用与发展阶段。初步计划是每年发射两艘载人飞船和两艘货运飞船，这将对火箭的安全性能提出更高要求。
“其他火箭的载荷再贵重都有价，长二F火箭的载荷是航天员，他们的生命是无价的。”火箭院长征二号F运载火箭总设计师容易说，载人航天，人命关天。保障航天员安全进入太空，是每个载人火箭研制人员特殊的使命和责任。
为了保障航天员的生命安全，长二F火箭专门设计了逃逸系统，假如火箭突发意外情况，逃逸系统将启动，逃逸飞行器就会像“拔萝卜”一样带着返回舱飞离故障火箭。返回舱与逃逸飞行器分离后，打开降落伞，再缓慢降落到地面。
“我们按照最高的标准、最严的质量来研制逃逸火箭，它凝结着几代航天人的心血，但是永远不要让这个功能启用是每个航天人的心愿，这就意味着我们的火箭要能够永葆成功。”火箭院长征二号F运载火箭故检软件设计师钱航表示。
今年是完成空间站建造的决战决胜之年，又是中国载人航天工程立项实施30周年。长二F火箭也将托举起更多的中国航天员进入太空，探索浩瀚无垠的宇宙。
新京报记者 张建林 编辑 陈静 校对 张彦君
值班编辑 李加减
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