神七航天员太空行走背后不为人知的故事

  十年前，航天员翟志刚搭乘神舟七号抵达太空并在我国航天史上首次实施太空行走。这一历史性时刻的背后，凝聚着广大航天战线科技工作人员的汗水与心血。如今，十年过去，回顾飞天的点点滴滴，“神七”的每一行足迹都是留给人们细心品味的回忆。

  2008年9月25-28日，神舟七号载人航天飞行圆满成功，这是中国航天史上浓墨重彩的一笔，标志着我国由此变成全球上第三个独立掌握出舱活动关键技术的国家，迈出了中国人探索空间的坚实一步，翻开了中华民族遨游太空的崭新一页。

  近日，朋友圈中刷屏的一则《十周年—68小时27分：神七飞天全纪录》消息，引发了国防科技大学电子科学学院电子科学系柴舜连教授对往事的回忆和感慨。在神七载人航天任务中，柴舜连所在项目组承担研制的“飞天”舱外航天服天线和改造的俄罗斯“海鹰”舱外航天服天线，经受了太空环境的考验，为航天员太空行走提供了可靠的通讯保障。

  “回想十年前，惴惴又期盼；出舱顺利完，天线佳音传；如今更努力，空间站来 建！”柴老师在朋友圈里写下了这样的感慨，同事、同行及学生们纷纷点赞和评论。有的同事谈到，“时间过得飞快，一晃“神七”飞天都已经十年了，这当中的每一步都凝聚了太多辛勤的汗水，可以让我们去回忆”；有的同行写到，“光荣岁月，值得一辈子回念”；甚至一些已经毕业的博士研究生们依然清晰记得当年扛着航天服模型去微波暗室测试天线的情景……

  2005年“五一”节刚过，国防科大电子科学与工程学院接到参与神七“飞天”舱外航天服天线研制和“海鹰”舱外航天服天线改造项目的任务。舱外航天服天线是舱外航天服系统医监与遥测分系统的核心部件，承担着出舱航天员与飞船保持语音通信和遥测数据传输的重要任务，同时使地面指挥人员实时了解舱外航天服的工作状态、航天员身体健康情况，事关出舱活动任务的成败。国防科大作为舱外航天服系统30余家研制单位中唯一军内单位，校首长、机关和学院党委格外的重视，明确要求：这是一项重大的政治任务，目标只有一个，只能成功，不能失败。

  为确保研制任务顺利实施，时任电子科学与工程学院院长唐朝京担任项目指挥组总指挥，项目技术组成员由电子科学与技术系天线技术教研室教研人员组成。该教研室是国内最早从事雷达、通信、制导、导航等新型天线研究专业科研团队之一，在天线分析、设计、仿真、测试与工程应用方面处于国内领先水平。全国优秀科技工作人员、全军优秀教师毛钧杰教授担任总设计师，柴舜连担任副总设计师，下设总体、仿真、结构、组装、试验五个小组。

  接受研制任务时，毛教授做肾癌切除手术不久，正在治疗恢复。组织上向他征求意见时，他义无反顾地接受了任务，“这一次不干，以后再也没机会了，只要组织信任，我 保证坚决达成目标，交上合格答卷。” 柴舜连回忆到，“当时项目组的年轻科技骨干深受感动激励，大家说，有老教授在，心里就有了主心骨”。

  任务时间紧、技术方面的要求高，毛钧杰、柴舜连、杨虎、刘荧、董健等专家教员刻苦攻关，大胆创新，用近3年时间完成了天线设计与仿真、组件加工、组装调试、环境试验、系统匹配等研制与试验工作，突破了一系列核心关键技术，敢于对俄罗斯的“全身天线方案”说“不”, 在国内首创提出了结构相对比较简单、性能优越的“挂包天线方案”；提出了新型柔性织物天线结构，通过高精度一体化电磁仿真技术解决天线全向覆盖性技术瓶颈问题；解决了多层织物天线技术、薄层压接馈电技术、天线与航天服复合技术等关键技术难题；研制了导电强、强度高、易共形、抗老化的织物天线材料，填补了国内空白……先后完成了天线套的研制任务，并顺利通过航天服电子系统试验、热真空试验、冲击振动试验、人热真空试验等测试。

  研制工作头两年，项目组未发放任何补贴，但大家毫无怨言，全力以赴投入繁重的研制工作中，因为实现航天员太空漫步是他们心中的神圣梦想。当时，织物天线技术国际上兴起不久，国内研究刚刚起步，项目组首先开展舱外航天服测绘和建模工作，为天线方案的确定和天线电性能设计提供理论和技术上的支持，再依照“海鹰”舱外航天服实物一点一点地测绘，对上万个数据反复测量，终于建立了精确的 “挂包天线方案”的舱外航天服模型和天线模型。

  针对织物天线的柔性可变特点，课题组采用高精度 一体化电磁仿真技术详细仿真了各种姿态、各种皱褶情况下天线的特性，确保在任何情况下 天线全向覆盖性满足技术指标要求。舱外航天服天线对织物材料的导电性、柔软性和强度要求极高，项目组成员赴北京、石家庄、新乡、南京、贵州等地广泛调研，对十几种现有导电织物材料严格试验，结果却无一合 格。困难的局面一度令一些同志非常失望。毛教授鼓励大家：“没解决不了的问题，只有想不到的办法。”在认真分析对比很多材料的试验结果基础上，作出一个大胆决定：自己动手设计导电材料。这一决定极具风险，项目组成员专业多为电磁场与微波技术，与材料专业不搭界，但毛老师凭借大学时学的固体物理学知识和丰富的工作经验，在反复查阅各种资料的基础上，最终确定了导电材料材质、丝径和目数，并委托外协单位产出，反复试验后研制成功满足要求的天线材料。

  原理样机出来后，项目组全体同志十分振奋，信心倍增，但测试能否达到设计指标，质量和可靠性能否满足环境试验条件，谁也不敢掉以轻心。天线测试是一项既耗时又细致的工作，一副天线天，加上准备和天线年暑假，长沙特别炎热，项目组成员和参与研制工作的博士生、硕士生整天汗流浃背地猫在密不透风的微波暗室里，一丝不苟地紧张工作。

  航天产品环境试验条件严苛，试验周期长，国内具备航天产品环境试验的单位屈指可数。项目组成员和参与研制工作的博士生、硕士生在北京某研究所可靠性试验中心一呆就是一个月，轮流守在热循环、热真空等试 验设备前，每半个小时记录一次数据，将行军床搬到了试验设备旁，生怕漏掉一个数据。柴舜连父亲重病住院，他没有声张，依然照常加班工作，父亲手术时也未陪伴在侧。

  2008年9月27日的那个下午，柴舜连和项目组的教员们刻骨铭心。大家聚在电视机前，紧张等待神舟七号航天员出舱行走的历史性时刻。16时41分，当翟志刚身着“飞天”舱外航天服在太空漫步，向中国人民和世界人民问候的话语清晰地从太空传来那一刻，大家一片欢呼，击掌相庆。

  毛钧杰教授眼含热泪动情地说：“这是我一生中最高兴的时刻，没想到有生之年还能为祖国的航天事业做点事情”。

  “飞天”舱外航天服天线在首次出舱活动中的出色表现，为“神七”飞行任务的圆满完成和我国载人航天第二步战略目标的顺利实现作出了突出贡献，被誉为航天服上“最放心的单机产品”

  柴舜连说：“研制过程中所体现的创新精神、奉献精神和科学态度是项目组继续攀登科技高峰的宝贵精神财富。面对各方赞誉，同志们没有一味陶醉在成功的喜悦中，大家在思考、展望新的奋斗目标。

  我们的目标是研制不同功能、用途的系列舱外航天服天线，为空间站建设乃至载人登月作出更大的贡献。

  这十年来，团队人员进行了更替，有的同志退役了，新的同志补充进来，柴舜连和小组成员一起，依然在“痛并快乐着”。

  当前，我国的空间站建设正紧锣密鼓进行，空间站的研发面临很多技术上的挑战。

  柴舜连和团队义无反顾地接受了这个艰巨任务，2014年主动请缨承担空间站建设的关键任务之一——舱外航天服系统中的2个型号研制任务，

  目前，柴舜连和团队全体成员正全力以赴追赶进度，他们在微波暗室连续进行将近2个月的测试工作，测试还将持续到10月底，任务非常繁重。正如柴教授在朋友圈所抒发的，他一丝也没有松懈，作为一名军队科技工作人员，他和团队将竭尽全力为实现祖国的航天梦强国梦作出新的贡献。

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