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三次“太空之吻” 且看“三生三世”
华夏经纬网   2017-04-21 08:15:53   
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  中新网海南文昌4月20日电 (张素 郭兆炜)建立空间站,需把多个单独发射的航天器在太空组合起来。交会对接技术就是其中关键。

  中国是继美国、俄罗斯后第三个独立掌握近地轨道交会对接技术的国家。从2011年到2013年,“神舟八号”、“神舟九号”、“神舟十号”分别与“天宫一号”完成交会对接任务,系统验证了自动交会对接、人控/手动交会对接等关键支撑技术。

  2016年,“神舟十一号”与“天宫二号”完成交会对接任务,标志着中国交会对接技术走向成熟应用阶段。

  中国航天人并未就此停步,他们抓住“天舟一号”这个中国载人空间站正式建设前的最后实战机会,将开展三次交会对接试验。三次“太空之吻”,奠定“三生三世”。

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承载着长征七号遥二运载火箭与天舟一号货运飞船组合体的活动发射平台

  第一世:阳光耀眼

  第一次交会对接将在“天舟一号”发射入轨两日后进行。“天舟一号”将与“天宫二号”形成组合体。专家指出,“天舟一号”已具备360度相位差的交会对接能力,即在任意相位差条件下均可对接。同时新增星敏感器,确保“亲吻”时姿态精确。

  中国航天科技集团公司五院天舟一号GNC主任设计师刘宗玉说,这次交会对接的特点在于新研制的光学成像敏感器将首次在阳照区开展工作。

  “要求敏感器等设备在已经非常明亮刺眼的环境下,找到标识目标,好比人们对着阳光看天上的景物。”刘宗玉说,这将检验中国交会对接“全天时”能力。

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垂直转运的顺利完成,标志着“天舟一号”飞行任务正式进入发射阶段。张文军 摄

  第二世:太空芭蕾

  绕飞是一种高难度的太空动作,需要飞行器进行多次变轨和姿态机动。

  中国航天科技集团公司五院天舟一号副总设计师张强,比喻为“天舟一号”与“天宫二号”共跳太空芭蕾。他说,“天宫二号”先转体180度,“天舟一号”再从“天宫二号”下方绕飞并同时转体180度,再加速赶到“天宫二号”前方与之交会对接。

  绕飞主要应用于空间站多个舱段组装、或是载人飞船(货运飞船)已在某个对接口,需要腾空对接口时。本次绕飞后的前向对接,就是为确保未来航天器能从多个方向与空间站对接而进行的演练。

  张强特别说到此次绕飞是全自动绕飞,即当地面发出绕飞指令,飞船上制导导航与控制系统的计算机便开始自主规划出最优绕飞轨迹,自主进行变轨控制,自动进行姿态机动,无需地面人员干预。

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    承载着长征七号遥二运载火箭与天舟一号货运飞船组合体的活动发射平台垂直转运至发射区(资料图)。袁振 摄

  第三世:以快制胜

  描述本次飞行任务后期进行的第三次交会对接,一个字:快。

  以往神舟飞船交会对接需要2日时间,“天舟一号”将验证从入轨到交会对接成功仅需要大约6个小时的系列支撑技术。

  专家指出,一旦成功,将大大缩短航天员在飞船狭小空间中滞留的时间,还可保障生物制剂等无法经历长期运输的货品尽快送达,特别是在未来载人空间站等航天器遇到突发情况,便于快速实施抢修与紧急救援。

  为此,科研人员突破了航天器自主导航测轨、定轨、自主快速制导等技术,把原来远距离导引段需要地面干预的工作交由航天器的星上计算机自主进行。

  “三生三世”还将绵延,中国航天科技集团公司五院航天器设计专家邵立民说,交会对接技术可以通用,“今年除服务载人航天工程外,还将支撑即将开展的嫦娥五号探测器发射任务”。他说,未来还将广泛应用于多飞行器组合、深空探测等方面。(完)

 

责任编辑:张晖

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