????中青在線訊(中國(guó)青年報(bào)·中青在線記者 邱晨輝)屬于中國(guó)人的“太空華爾茲”再次上演,男女主角分別是中國(guó)第一艘貨運(yùn)飛船天舟一號(hào)和中國(guó)第一個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室天宮二號(hào)。4月22日12時(shí)23分,兩者在太空成功“牽手”,完成第一次自動(dòng)交會(huì)對(duì)接,拉開(kāi)了這場(chǎng)太空表演的帷幕。
????茫茫宇宙,一人“獨(dú)舞”略顯孤寂,兩人“牽手”卻非易事,多人“群舞”甚至攜手搭建一座“太空之家”空間站,更是難上加上——這需要把多個(gè)單獨(dú)發(fā)射的航天器組合起來(lái),實(shí)現(xiàn)1+1>2的效果,交會(huì)對(duì)接就是實(shí)現(xiàn)這一效果的關(guān)鍵技術(shù),也被航天人形象地稱作“太空牽手”。目前,除美國(guó)、俄羅斯外,只有中國(guó)獨(dú)立掌握這一技術(shù)。
????如今,中國(guó)迎來(lái)了空間站正式建設(shè)前最后的交會(huì)對(duì)接“實(shí)戰(zhàn)”——這一回,天舟一號(hào)將與天宮二號(hào)展開(kāi)三次“牽手”,向交會(huì)對(duì)接技術(shù)的更高“段位”發(fā)起挑戰(zhàn)。中國(guó)青年報(bào)·中青在線記者采訪相關(guān)專家試著揭秘這“最后的太空華爾茲”。
????第一支舞:以陽(yáng)光的名義
????第一支舞是在4月22日,也就是天舟一號(hào)發(fā)射入軌后的第二天。當(dāng)然,這并不是中國(guó)航天器第一次在太空牽手漫舞。
????航天科技集團(tuán)五院天舟一號(hào)副總設(shè)計(jì)師張強(qiáng)說(shuō),從2011年到2013年,神舟八號(hào)、神舟九號(hào)、神舟十號(hào)分別與天宮一號(hào)完成了交會(huì)對(duì)接任務(wù),系統(tǒng)驗(yàn)證了自動(dòng)交會(huì)對(duì)接、人控/手動(dòng)交會(huì)對(duì)接等關(guān)鍵支撐技術(shù)。2016年,神舟十一號(hào)與天宮二號(hào)完成交會(huì)對(duì)接任務(wù),完成了航天員中長(zhǎng)期在軌駐留,更標(biāo)志著我國(guó)交會(huì)對(duì)接技術(shù)走向成熟應(yīng)用階段。
????不過(guò),比起神舟飛船兄弟們,天舟一號(hào)的“舞技”大有提高。根據(jù)航天專家的說(shuō)法,過(guò)去,神舟飛船和天宮目標(biāo)飛行器在對(duì)接前先要慢慢“挪動(dòng)腳步”,一點(diǎn)點(diǎn)把位置對(duì)齊。而天舟一號(hào)已具備360度的交會(huì)對(duì)接能力,和天宮二號(hào)在飛行軌道的任意相位差條件下,均可實(shí)現(xiàn)完美“牽手”。
????張強(qiáng)說(shuō),事實(shí)上,由于天舟一號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)配置數(shù)量、推力大小和神舟飛船都不一樣,所以此次任務(wù)的交會(huì)對(duì)接,實(shí)際上是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的新的驗(yàn)證。
????更值得一提的是,與以往交會(huì)對(duì)接要避開(kāi)陽(yáng)光不同,此次任務(wù)中,新研制的光學(xué)成像敏感器將首次在“陽(yáng)照區(qū)”開(kāi)展工作。
????航天科技集團(tuán)五院天舟一號(hào)GNC主任設(shè)計(jì)師劉宗玉打了一個(gè)比方:這就好比人們對(duì)著陽(yáng)光,看天上的景物一樣,要求敏感器等設(shè)備在刺眼的光照環(huán)境下找到目標(biāo),條件極為苛刻。這次試驗(yàn)將有力檢驗(yàn)我國(guó)“全天時(shí)”交會(huì)對(duì)接能力。
????第二支舞:轉(zhuǎn)體180度再相擁
????第一支舞跳完后,天舟一號(hào)和天宮二號(hào)將拉開(kāi)距離,暫別一段時(shí)間,準(zhǔn)備上演第二支舞。
????第二支的舞步有些復(fù)雜,甚至讓人看上去“眼花繚亂”:天宮二號(hào)轉(zhuǎn)體180度,天舟一號(hào)從天宮二號(hào)下方繞飛,同時(shí)也進(jìn)行180度的轉(zhuǎn)體,加速趕到天宮二號(hào)前方,最終從“前”向與天宮二號(hào)進(jìn)行第二次“牽手”。
????這其中,最難的一個(gè)動(dòng)作要屬“繞飛”了,這需要飛行器進(jìn)行多次變軌和姿態(tài)機(jī)動(dòng)來(lái)完成。
????張強(qiáng)說(shuō),“繞飛”主要在空間站多個(gè)艙段組裝,或是飛船需要“騰空”對(duì)接口時(shí)應(yīng)用——畢竟,今后我國(guó)的空間站建設(shè),不僅規(guī)劃了前后向?qū)?,還有徑向垂直對(duì)接。他告訴記者,此次天舟一號(hào)“繞飛”后的“前”向?qū)?,就是為了確保未來(lái)航天器能從多個(gè)方向與空間站對(duì)接。
????值得一提的是,這一次的“繞飛”將是一次全自動(dòng)的繞飛,即繞飛指令一旦發(fā)出,飛船上制導(dǎo)導(dǎo)航與控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī),便開(kāi)始自主規(guī)劃出最優(yōu)繞飛軌跡,自主進(jìn)行變軌控制,自動(dòng)進(jìn)行姿態(tài)機(jī)動(dòng),而不再需要地面人員干預(yù)。
????“如果把神舟十號(hào)的繞飛比作是技術(shù)人員‘領(lǐng)著’航天器走路,那么此次貨運(yùn)飛船的繞飛則是技術(shù)人員‘看著’航天器獨(dú)立走路。”張強(qiáng)說(shuō)。
????第三支舞:以快制勝
????最后一支舞的特點(diǎn)很簡(jiǎn)單:快。
????前兩支舞蹈的專用術(shù)語(yǔ)是“交會(huì)對(duì)接”,最后一支舞蹈的則是“快速交會(huì)對(duì)接”。這支舞的上演,將是整個(gè)天舟一號(hào)任務(wù)末期的一大亮點(diǎn)。
????航天科技集團(tuán)五院載人航天總體部研究室主任黃震告訴記者,以往神舟飛船交會(huì)對(duì)接需要大約2天時(shí)間,天舟一號(hào)將驗(yàn)證從入軌到交會(huì)對(duì)接成功僅需要大約6個(gè)小時(shí)的系列支撐技術(shù)。
????他說(shuō),這一技術(shù)一旦驗(yàn)證成功,將大大縮短航天員在飛船上狹小空間中滯留的時(shí)間,減少航天員不必要的體力與精力付出;還可以保障科研用品,特別是生物制劑等無(wú)法經(jīng)歷長(zhǎng)期運(yùn)輸?shù)呢浧繁M快送達(dá)空間站。此外,如果航天器遇到突發(fā)緊急情況,快速交會(huì)對(duì)接有助于迅速實(shí)施搶修與緊急救援,能進(jìn)一步地保證航天員的生命安全。
????“臺(tái)上一分鐘臺(tái)下十年功”,太空上6個(gè)小時(shí)的表演,同樣耗費(fèi)了地面上航天人多年的努力心血。黃震說(shuō),科研人員突破了航天器自主導(dǎo)航測(cè)定軌、自主快速制導(dǎo)等技術(shù),將復(fù)雜的測(cè)定軌算法和遠(yuǎn)距離導(dǎo)引技術(shù)工程化,把原來(lái)遠(yuǎn)距離導(dǎo)引段需要地面干預(yù)的工作,交由航天器的計(jì)算機(jī)自主進(jìn)行。
????當(dāng)然,交會(huì)對(duì)接技術(shù)的用武之地并不局限于載人空間站建設(shè),在深空探測(cè)任務(wù)中也將挑起重?fù)?dān)。航天科技集團(tuán)五院航天器設(shè)計(jì)專家邵立民向記者透露,這項(xiàng)技術(shù)還將支撐今年年底實(shí)施的嫦娥五號(hào)月球采樣返回任務(wù),未來(lái)還將廣泛應(yīng)用于各類深空探測(cè)工程中的飛行器組合。
免責(zé)聲明:凡本網(wǎng)注明“來(lái)源:XXX(非駐馬店廣視網(wǎng)、駐馬店融媒、駐馬店網(wǎng)絡(luò)問(wèn)政、掌上駐馬店、駐馬店頭條、駐馬店廣播電視臺(tái))”的作品,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),作品版權(quán)歸原作者所有,如有侵犯您的原創(chuàng)版權(quán)請(qǐng)告知,我們將盡快刪除相關(guān)內(nèi)容。凡是本網(wǎng)原創(chuàng)的作品,拒絕任何不保留版權(quán)的轉(zhuǎn)載,如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)標(biāo)注來(lái)源并添加本文鏈接:http://90m2em.cn/showinfo-188-104465-0.html,否則承擔(dān)相應(yīng)法律后果。
責(zé)任編輯 / 建偉