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徑向交會對接完美首秀,“太空華爾茲”再展新技能

時間:2021年10月17日 信息來源:本站原創(chuàng) 點擊:1931 字體:

10月16日6時56分,由航天科技集團五院(以下簡稱五院)抓總研制的神舟十三號載人飛船在入軌約6.5小時后,與天和核心艙完成了全自主徑向交會對接,這是我國載人飛船在太空實施的首次徑向交會對接,即通過天和核心艙下方對接口與空間站進行交會并對接。雖然只是方向變了90度,但是對接的難度卻大了不少。

 

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為確保首次徑向交會對接任務(wù)萬無一失,五院502所研制團隊針對徑向交會進行了數(shù)年的技術(shù)攻關(guān)和大量地面實驗,并在神舟十二號載人飛船返回地球前開展了與空間站的繞飛及徑向交會試驗,為神舟十三號正式實施徑向交會驗證了關(guān)鍵技術(shù)。


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徑向交會對接有“三個難”,這也讓此次“太空華爾茲”更加美妙絕倫,扣人心弦。

 

一是持續(xù)控制姿態(tài)和軌道“難”。對于前向、后向交會對接,其200米保持點是一個穩(wěn)定的保持點,即使發(fā)動機不工作,飛船也能較長時間保持穩(wěn)定的姿態(tài)和軌道。而徑向交會沒有穩(wěn)定的中途停泊點,需要持續(xù)對飛船的姿態(tài)和軌道進行控制,推進劑消耗大,故障處置難。

 

二是姿態(tài)和相對位置確定“難”。神舟載人飛船配有敏感器,它就如同飛船的“眼睛”,通過觀察星星和預(yù)設(shè)的標(biāo)志點等來確定自己的飛行姿態(tài)、與空間站的相對姿態(tài)相對位置等。但由于徑向交會過程中,飛船需由平飛轉(zhuǎn)豎飛等大范圍的姿態(tài)機動,所以對“眼睛”能看到目標(biāo)和保證“眼睛”不會被復(fù)雜光照變化干擾提出了更高要求。

 

三是航天員手控交會模式“難”。徑向交會對接過程中基本失去了地球這個最熟悉的參照基準(zhǔn),測控條件變差,且相對動力學(xué)運動特性與前向交會不同,這給手控交會模式下航天員的操作增加了難度。

 

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此次徑向交會對接整個過程都是在制導(dǎo)導(dǎo)航與控制(GNC)系統(tǒng)指揮下,飛船智能自主完成的。徑向交會和前向交會都是中國空間站載人飛船正常的交會方式,會在未來空間站載人交會對接任務(wù)中交替使用。此次首秀的圓滿成功,將為后續(xù)空間站建造和運營打下堅實基礎(chǔ)。



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