由于天地相隔，本次“天宮課堂”是用“上網(wǎng)課”的方式進(jìn)行，無(wú)論是宇航員還是地面的學(xué)生、觀(guān)眾都需要借助顯示屏等多媒體設備交互。
那么，這種高大上的“太空網(wǎng)課”和我們平時(shí)了解的“地面網(wǎng)課”之間有有何區別？
觀(guān)察者網(wǎng)就此采訪(fǎng)到了本次“天宮課堂”的顯示屏提供商——中國長(cháng)城旗下企業(yè)長(cháng)沙湘計海盾科技有限公司。在本次的“教室”天和核心艙上，該公司的智能顯示器、顯示屏組件、鍵盤(pán)、電源附件等7套設備頻頻亮相，是“天宮課堂”“無(wú)障礙交流”的基礎硬件保障，售價(jià)則高達200多萬(wàn)元/臺。
湘計海盾航天信息技術(shù)工程研究室產(chǎn)品負責人趙鵬介紹稱(chēng)，太空授課首先是對實(shí)時(shí)行的要求更高，簡(jiǎn)單來(lái)講就是地面聽(tīng)到聲音的間隔要短，這需要空間站、天鏈中繼衛星和地面站三者的共同參與。
央視新聞報道稱(chēng)，本次授課用了天鏈一號03星和天鏈二號01星來(lái)保障信號的流暢穩定，這兩顆星的傳輸速率相對以往設計的指標來(lái)看，已經(jīng)翻了一倍，單星效率相當于2013年時(shí)的兩顆星。
除了信號要好，要保證畫(huà)面高清穩定，顯示設備本身也得經(jīng)得起天地間的種種考驗。
趙鵬表示，用于太空的顯示屏面臨的最大考驗是航天器發(fā)射過(guò)程中產(chǎn)生的劇烈震動(dòng)和沖擊；然后是太空的真空環(huán)境以及大范圍的溫度變化；另外，太空中有很強的空間輻射，這是一個(gè)持續累加的過(guò)程，即便核心艙艙體阻擋大部分輻射，普通電子設備的芯片也會(huì )被少量輻射損壞；最后，以本次上課的天和核心艙為例，該艙要在宇宙中長(cháng)期駐留，研發(fā)設備在軌壽命至少15年以上，這也對設備的耗電、續航提出了要求。
種種因素使得顯示屏必須要在設計和材料方面做特殊考量。趙鵬以材料為例，稱(chēng)只有經(jīng)過(guò)原子能轟擊測試成功的抗輻射材料才能采用。同時(shí)，材料的導熱性要好，萬(wàn)一出現真空的極端環(huán)境，少了空氣對流散熱，要能把熱量有效導到核心艙艙體，再由艙體導到太空中。
湘計海盾公司內景
他強調，這批用于太空的顯示屏在可靠性上要比地面設備高得多。畢竟，太空授課只是個(gè)“兼職”，這批屏幕的主業(yè)是用來(lái)顯示航天器的各個(gè)參數，如果沒(méi)法保證可靠，那后果是難以想象的。
設備的可靠性是“天地通話(huà)”的基石，但要撐起像太空授課這樣的大型互動(dòng)，光可靠還不夠。
據湘計海盾介紹，他們的液晶顯示屏早在2016年就曾用于天宮二號實(shí)驗室以及與之對接的神舟載人飛船了，但那時(shí)候顯示設備全部是機械按鍵，按壓操作極其不便。
為了讓顯示設備操作更簡(jiǎn)潔、高效，他們這次為天和核心艙提供的7套液晶儀表顯示、信息指令等控制設備都有著(zhù)全新一代空間站人機交互系統，配備了輸入設備鍵盤(pán)、鼠標、語(yǔ)音輸入模塊等，特別是在航天上首次使用了觸摸屏，在實(shí)現高清顯示的同時(shí)，可用“手劃”的方式來(lái)完成相應指令；同時(shí)，智能顯示器還有語(yǔ)音交互功能，航天員可通過(guò)語(yǔ)音方式切換顯示頁(yè)面及通過(guò)語(yǔ)音與地面進(jìn)行交流溝通。
趙鵬強調，相比國際空間站的傳統按鍵操控，智能顯示器的人機交互體驗有了質(zhì)的飛躍，航天員可以像智能手機一樣，劃來(lái)劃去地操作。除此之外，只要核心艙在軌運行，智能顯示器就成了一臺電腦，通過(guò)搜索網(wǎng)絡(luò )資源，完全可以看電影、看短視頻、看資訊、聽(tīng)網(wǎng)絡(luò )歌曲……
“上天”的顯示屏實(shí)物
趙鵬表示：“本次的太空授課中，航天員與地面小朋友交流時(shí)，可通過(guò)我們智能顯示器在太空中實(shí)時(shí)直播小朋友提問(wèn)的畫(huà)面，并且多個(gè)分會(huì )場(chǎng)的畫(huà)面可以在我們一臺顯示器上同時(shí)顯示，還可以根據現場(chǎng)情況進(jìn)行全屏或分屏播放。在軌的三臺智能顯示器可同時(shí)進(jìn)行12路高清視頻信號的直播，以保證本次太空授課順利進(jìn)行。”
湘計海盾有著(zhù)近40年的特種顯示研制經(jīng)驗以及近20年宇航人機交互設備研制經(jīng)驗。趙鵬認為：“中華民族是勇于創(chuàng )新的民族，我們探索宇宙的腳步仍未停止，我們研制宇航產(chǎn)品會(huì )伴隨著(zhù)航天員的腳步邁向深空，下一步我們將著(zhù)力研制月球探測、火星探測人機交互系統的相關(guān)設備。我們的目標就是哪里有中國航天員的足跡，那里就有湘計海盾的產(chǎn)品。”
