神舟九号与天宫一号对接 “太空之吻”照明

6月29日上午，神舟九号飞船返回舱安全着陆。

中国航天科技集团公司五院510所科研人员终于松了一口气。成功的喜悦，也自此弥漫开来。

神舟九号与天宫一号对接，被称为“太空之吻”，设在神舟九号舱外的大功率照明设备交会对接灯是完成这一动作的关键一环。

这个关键的舱外大功率照明设备交会对接灯，就是由位于兰州的中国航天科技集团公司五院510所科研人员研制的。它不仅为航天员照亮了交会对接目标，也为地球上的观众能看见这一时刻提供了摄像照明灯光。

国际上此类照明灯光源多采用金属卤素灯，这种光源在宇宙空间中有着不可避免的缺点：防爆性差，灯体体积较大，布光难度大。

在接到任务不久后，510所科研人员就决定采用LED灯作为光源。因为LED灯恰好弥补了金属卤素灯的不足之处，并且有着更长的使用寿命、更便利的布光方式。

但是，研制任务的难度却大大提高了。

科研人员一方面查阅相关文献，补齐光学专业知识的缺项;一方面不断摸索设计仿真平台，请教专家，补足光学系统设计方法的短板。

同时，研制团队加强对外交流合作，与厦门大学物理学院和西安光学机电研究所等建立了联合研究项目组，吸引优秀人才参与合作研究。

空间环境是复杂的。神舟九号飞船的交会对接灯既要保证近百颗LED光源高密度发光时散热，又要保证LED的工作温度不低于使用临界值，还要保证交会对接灯不能成为飞船舱体的漏热源。

在经历了设计、仿真、样机试验、优化设计、再仿真、再试验以及若干次的评审讨论之后，科研人员最终确定采用特殊的辐射散热结构设计、结构表面特殊热控涂层处理、低温工况温度主动补偿、产品外表面包覆保温材料等综合手段解决了温度控制的难题。

空间环境是恶劣的。由于交会对接灯在飞船舱外工作，会受到紫外线辐照、总剂量辐照以及原子氧辐照。如果防护不好，那么将导致交会对接灯性能降低，严重时导致交会对接灯失效。

研制团队分别从材料、工艺、结构设计等几个方面攻关，在经历了大量的失败，进行了大量的试验之后，成功设计出了能够抵御大部分空间辐照的灯体结构以及照明光学系统，并且完美地通过了特殊空间环境地面试验。

在研制神舟九号交会对接灯的过程中，510所科研人员首次采用了大功率LED作为聚光照明光源，解决了大功率LED器件空间特殊环境使用、150米远距离聚光照明、舱外照明灯工作可靠性等一系列关键技术。制订了相关的产品技术规范，形成了一整套高可靠性LED照明产品性能检测与评价体系。

神舟九号飞船舱外大功率照明设备交会对接灯的飞行试验成功，填补了国内航天用舱外聚光照明产品的空白，积累了宝贵的空间飞行数据和经验，为载人三期空间站建设奠定了照明技术的基础。