“神舟”实验知多少（三）

尽管“神舟”飞船运行轨道所在空间的真空度很高，地球引力极小，但存在的稀薄大气和微重力仍然会降低飞船的运行轨道；大量高能带电粒子穿透力很强，可射入飞船内部，不仅会影响航天员的生命安全，还会损坏设备、仪器和材料；大量低速粒子打在飞船上，可使飞船表面带静电，有时电压可达上千伏；静电及其放电会产生电磁干扰，影响飞船和地面的通信、船内设备的工作，影响太阳电池的工作效率及飞船表面的温度控制系统。

为了解太空的恶劣环境，“神舟”4号携带有各种用于探测空间环境的仪器，它们包括安装在附加段的高能质子重离子探测器、高能电子探测器、低能粒子探测器；安装在返回舱的固体径迹探测器，它们可对轨道空间的各种带电粒子进行监测。还有单粒子事件探测器和表面电位探测器，它们将监测这些带电粒子引起的单粒子效应和飞船表面的静电电位。此外还有大气密度及成分探测器，可探测轨道大气密度和成分的变化。这些“侦察兵”获得的第一手综合性资料，对保证“神舟”4号的在轨安全，研究空间环境状况，保障正式载人航天的安全均是具有十分重要的意义。

据中科院空间中心环境探测研究室主任王世金说，从“神舟”4号传回的高能带电粒子空间分布示意图上看，南大西洋地区，电子的密度最高达到每秒每平方厘米2万多个，能量不太高，不会射入船舱内，对航天员比较安全，但是若出舱活动，则存在一定威胁。“神舟”4号轨道舱还将在轨运行半年时间，对太空环境继续探测，更准确更全面地了解轨道环境，为今年航天载人航天绘制一张比较精确的太空轨道“安全示意图”。

给飞船装“眼睛”

为了在载人飞行中让航天员能观察神奇的太空，欣赏美丽的地球，“神舟”4号飞船轨道舱装有对外观察窗口。

我们可以想像出，要在飞船上安装个玻璃观察窗，也不是一件容易的事情，因为太空的高真空和低温环境，使得它的设计变得复杂。在前三艘飞船上，光学观察窗口的结构特性和密封性能已经受住了考验。“神舟”4号进一步为真人航天做实验，因此增加了窗口热控制技术实验，以保证飞船的“眼睛”在轨飞行时天天明亮。

据专家介绍，飞船窗口是用特殊光学玻璃制成的，外层玻璃表面镀有专门的光学薄膜，起到透过可见光及反射红外线的作用。窗口热控制技术的实验目的是：一是避免内层玻璃结露。因为舱内温度高、湿度大，舱外温度低，会在内层玻璃表面结露，影响航天员观察的清晰度；进行热控制可消除内外温差，防止结露。二是避免玻璃变形，损坏和视物失真。在太空的自然环境下，不仅内外玻璃温差大，而且窗口各处温度分布不均匀，玻璃容易产生变形。通过热控制，维持窗口组件具有一定的温度，以及适宜温度分布状态，可避免窗口玻璃发生大的变形，影响航天员观察效果。

为了达到上述目的，窗口组件上装有由温度传感器、电加热器及控制系统组成的热控制装置。它不但可实时监测窗口组件温度状态，而且能根据窗口组件温度变化自动进行热量补偿，达到改善温度状态，以及在一定湿度下避免玻璃表面结露的目的，使“眼睛”清彻透明，外视景物不变形。