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    作者:徐鹏

    中国载人航天梦 神舟十一号的“联想之旅”

         [ 中关村在线 原创 ] 暂无评论

        浩瀚星辰,探索遥远的未知,人类的太空之梦从未停止。神舟十一号载人飞船成功发射,以及与天宫二号的顺利交会对接,是中国航天史上的又一里程碑事件。五十多年以来,中国航天事业走过了从无到有、从小到大、从弱到强,再到如今特色鲜明的发展道路。更重要的是,在中国航天事业不断开拓向前的过程中,还涌现出一批创新型企业,他们推动着国产化的进程,共同撑起了中国航天的脊梁。在神舟十一号载人航天工程中,我们就看到了联想的身影。

    中国载人航天梦 神舟十一号的“联想之旅”
    中国载人航天梦 神舟十一号的“联想之旅”

        事实上,民营企业与国家机构在航天领域的合作由来已久,美国还出现了像Space X、Blue Origin这种私人航空公司,他们的技术实力丝毫不落后于传统制造商。正因如此,航天技术的演化才会提速,运载成本才能削减。随着科技公司的加入,越来越多的普通人甚至有机会亲身体验太空生活。对于中国航天来说,长征系列运载火箭的设备成本很有优势,技术积累比较完备,而这少不了背后的硬件支撑。

        举例来说,为确保载人航天飞行任务的安全可靠,需要进行大量的仿真实验,验证系统总体和各分系统间的匹配性、稳定性、协调性,并通过人为设定各种极限状况,发现任何有可能导致飞行任务失利的因素。要想完成这些严苛的工作,不仅需要强大的计算能力,还要有协调匹配的仿真系统。由于航天动力学系统高度复杂,航天器轨道计算是一种高度密集的运算,尤其是实时轨道计算,对计算机性能要求极高。

        仿真有多重要?拿突破交会对接技术来说,美、俄均采用飞船与飞船对接的方案,完成3次对接要发射6艘飞船,代价较大,周期也较长,而我国通过仿真优化,提出了发射一个目标航天器,再相继发射3艘飞船分别与之对接,只需要进行4次发射,还可以提前验证一些空间实验室的建造运营技术,从而实现了大系统方案最优。这样一来,中国载人航天工程相当于只用了发达国家1/10的经费投入。

        数万次的仿真计算,只为一次发射成功。翻看国内的PC和高性能计算市场,联想无论是技术实力还是市场份额,都处于领先位置,其拥有HPC、机架式服务器、ThinkStation P系列工作站等一系列综合解决方案,能够以各种不同状态,进行上万次的仿真计算。其实早在2012年,联想就与中国载人航天工程办公室共建了中国载人航天工程总体仿真实验室,在轨道计算、模拟仿真、航天器设计等关键环节提供支持。

        通常来说,考虑到实物验证成本高昂,在设计阶段往往要通过软件模拟,进行虚拟设计、虚拟装配和虚拟测试。工作站不仅是航天员在地面练习时的重要交互工具,还是专家进行硬件设计和轨道计算时的有力支持。这次天宫二号的轨道高度比天宫一号高50公里,新的高度带来了新的难度,稍有差池就会出现问题,这就需要对发射和飞行轨道进行重新的设计和校验。另外在航天员手动对接的时候,后台模拟控制系统需要实时测量位置姿态、从传感器读取数据,并将读取的数据进行处理,生成数学模型,对图形工作站提出了非常严苛的要求。

        所谓“台上一分钟,台下十年功”,更何况是无比精确的航天工程。以上提及的只是仿真工作的“冰山一角”,如果你觉得枯燥,那么只需记住一句话就好:能上天的都是万里挑一的产品。这一次,参与载人航天的联想工作站P系列也用其表现展示了其过硬品质。在前期的研制时,联想ThinkStation P910工作站承担着轨道数据计算、航天器设计及模拟仿真等任务,在提高设计质量、精度的同时,还节省了大量科研经费,缩短了研制周期。

        联想P系列移动工作站也首次进驻太空实验室,将为科学实验信息采集、数据分析、网络接入等工作提供支持。太空固然很美,但在寂静漆黑的环境中生活30天,即使是在较为舒适的飞船内,也面临着巨大的心理压力。利用联想P系列移动工作站,航天员可以收发邮件,与亲朋好友进行音视频交流,进行飞行记录、管理日程等工作。通过可靠性测试,将有更多设备部署在中国空间站,可能还会有联想的其他产品。

        从HPC到服务器,再到工作站,联想企业级产品在载人航天工程中,主要体现了稳定性、高性能、易维护三方面优势。同时,联想对品质和创新的追求也与中国航天精神十分契合,有实力、有担当才能承担起如此重任。经历过太空之行的Yoga,或许会推出性能和品质更强的三防版本,应用于工业、安防等领域。放眼未来,联想与航天事业的交集也绝不仅限于此。

        正如联想集团高级副总裁、中国区总裁童夫尧所说:“联想一直关注中国载人航天事业的发展,能为此次‘神十一’提供自主可控、性能优异、稳定可靠的产品设备及技术支持,联想感到十分自豪与荣幸。未来,联想将一如既往注重科技创新,与中国载人航天工程一同腾飞。”

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