神九航天员将进行哪些实验？ ——详解“神舟九号”仪表控制器应用软件
■神九/天宫·权威解读
新华社北京6月17日电（王玉山 田兆运 朱霄雄） 在神舟九号与天宫一号首次载人交会对接任务中，景海鹏、刘旺、刘洋３位航天员除了要完成首次手控交会对接外，还将承担１５项航天医学相关空间实验。
中国航天员科研训练中心副总设计师李莹辉在接受记者采访时介绍，航天员承担的空间实验中最主要的有５项。
——航天飞行对前庭眼动、心血管及脑高级功能影响研究。神舟九号任务飞行前、中、后同步检测动脉脉搏波、静脉脉搏、脑电和眼动。这是我国在微重力环境下首次进行的系统（人体）生理学研究实验。这项试验将促进对失重生理效应机理的系统认识，其研究结果将为后续载人航天任务失重生理效应防护措施的制定提供理论依据。
——失重生理效应防护的细胞学机制研究。成骨细胞功能下降是空间骨丢失的重要原因，而成骨细胞功能受到包括细胞因子在内的各种因素调控。实验的目的在于探讨失重条件下整合素与细胞因子对成骨细胞的调节作用。这次研究将解决细胞培养回路中多种试剂时序加注难题，聚焦成骨细胞对成骨因子的响应性变化，为针对关键细胞信号分子开发相关的靶标药物以及制定预防措施奠定基础。
——空间骨丢失防护技术研究。在神九任务目标飞行器组合体飞行阶段，航天员将采用对人体无损、高效、耗能低，重量轻，体积小、使用方便的力刺激仪进行力刺激防护，增加骨间隙液流增强骨细胞活性，从而达到对抗空间骨丢失的效果。李莹辉表示，在交会对接任务中开展空间骨丢失防护技术研究，不仅可积累我国航天员中期空间飞行的骨代谢数据，而且可验证基于力刺激原理的骨丢失对抗仪的空间适用性，为中长期空间飞行导致的骨丢失防护研究提供技术支持。
——在轨有害气体采集与分析。利用我国自主研制的有害气体采集设备，实时采集在轨飞行中舱内的微量挥发性气体，返回地面进行分析，用于分析目标飞行器舱内的空气质量，可以对目标飞行器内的微量有害气体进行评估，了解飞行器内污染水平。
——航天员在轨质量测量。神九任务中，３名航天员将使用中国航天员科研训练中心自主研制的质量测量仪对人体质量进行测量，其基本原理是基于牛顿第二定律的线性加速度方法，结合光学、力学、电子、工效、机械和材料学等先进的技术应用，精度可达到被测物体质量的±１％。质量测量仪的成功运用，填补了我国在轨质量测量技术的空白。
李莹辉介绍，除了上述５项实验之外，神九任务还将首次开展在轨微生物检测、失重条件下扑热息痛的药代动力学研究、航天员睡眠清醒生物周期节律监测等１０项航天医学空间实验。
航天员如何与飞船进行对话
神舟九号飞船载着３名航天员展开太空之旅。航天员如何与飞船进行对话，操控、下达指令？这就要靠中国航天科技集团五院西安分院研制的仪表控制器应用软件。通过仪表控制器应用软件这个人机对话的“智能管理员”，与飞船和航天员相关的信息都能在飞船的仪表中得以显示，航天员指令从而得以传递、贯彻。
据了解，在飞船仪表器上，航天员可以直观地了解与飞船有关的所有参数，时刻掌握飞船各个部分的运行状态。这是因为神舟九号飞船上有１４个分系统，所产生的数据会汇集到数管分系统，仪表控制器应用软件将这些系统的数据进行汇总，并“翻译”成航天员可以直观识别和操作的内容，并在仪表上显示出来，方便航天员做判断。
飞船全姿态图、彩色地图、载人交会对接页面……航天员在神舟九号飞船上可以看到５３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。
这正是仪表控制器应用软件发挥的作用。它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。这不仅有全新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。这样的设计提高了航天员执行任务的效率，减轻了航天员的负担。
据了解，在载人交会对接中，由于任务的需要，神舟九号飞船要频繁地变轨，以往实行的地面计算落点的方式可以为航天员实现安全返回提供帮助。然而，为了进一步保障航天员的生命安全，提升飞船自主运行的能力，飞船系统设计了在轨自主应急返回的救生方案。也就是说一旦飞船与地面失去联系，地面指挥系统将无法为飞船计算准确的落点，飞船将启动自主应急返回系统。届时，仪表控制器应用软件这个智能管理员将发挥作用，它可以为航天员进行轨道预报，并通过神经网络计算落点的控制参数，寻找落点的优选方案，进而实现飞船的自主应急返回。
此前，神舟八号飞船在轨飞行期间，仪表控制器应用软件针对自主应急返回进行了两次在轨验证，落点计算结果准确无误，充分验证了这一技术的可靠性。 新华社北京6月17日电
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