2024年1月18日01時46分，天舟七號貨運飛船成功對接于空間站天和核心艙后向端口。交會對接完成后，天舟七號將轉(zhuǎn)入組合體飛行段。
3小時交會對接是我國在軌驗證的新的交會對接模式，是飛船制導導航與控制（GNC）系統(tǒng)能力的進一步釋放。由航天科技集團五院502所研制的GNC系統(tǒng)，是飛船的核心分系統(tǒng)之一，是駕駛飛船遨游太空使命必達的“舵手”。該系統(tǒng)負責了從飛船與火箭分離，到與空間站的交會對接，再到飛船從空間站的撤離和受控再入大氣層的全過程，以及飛船獨自飛行過程中的姿態(tài)與軌道控制、帆板控制等動作。
不同時長的交會對接方案有什么特點？ 此次天舟七號任務實施了全新的3小時快速交會對接方案。就時長來說，我國在交會對接方面先后在軌驗證和實施了2天交會對接方案、6.5小時方案、2小時方案和3小時方案。其中，2小時方案是我國技術人員在當前技術條件下探索一種極限的可能性，除此之外，其他幾種方案都是在技術發(fā)展的不同時期務實選擇的最優(yōu)方案。 具體來看，2天方案雖然較慢，難以應對緊急情況或者滿足更短時間的某些任務需求，但適用于起步階段，是更謹慎的方案。2小時方案雖然是目前最短的交會對接時長，但該方案對各方面保障條件要求較高，因此6.5小時方案對于交會對接任務更加可靠。而此次天舟七號貨運飛船3小時交會對接方案是隨著技術的成熟、經(jīng)驗的積累，技術人員為下一階段交會對接任務創(chuàng)新探索的新的最優(yōu)解。3小時方案集成了2小時方案中“快”的因子和6.5小時方案中“可靠”因子，是技術發(fā)展成熟后更具競爭力的優(yōu)選方案。經(jīng)過專家團隊的評估，該模式將有望代替6.5小時方案成為新的基本模式。 3小時交會對接方案如何實現(xiàn)？ 和6.5小時方案相比，3小時方案如何實現(xiàn)超過一半時間的縮減呢？據(jù)GNC系統(tǒng)研制人員介紹，由于技術逐步成熟，技術人員可以在更短的時間內(nèi)完成飛船和空間站相對位置的調(diào)整。因此，通過調(diào)整飛船的飛行軌跡，天舟貨運飛船與空間站的遠距離導引段縮短了一個圈次，所需時長相應縮減了1.5小時。在近距離導引段，優(yōu)化了近距離飛行流程，所需時長縮減了約2個小時。 此外，3小時方案對工程實際也有諸多正面意義。相較于6.5小時，3小時方案飛行時間短，可以減少航天員的飛行壓力，減少對電池燃料等的需要，提升了任務整體應對故障的能力。相較于2小時，3小時方案飛行時間稍長、節(jié)奏稍緩，有助于減輕飛控壓力。
天舟七號是天舟系列貨運飛船改進型的第二艘，其順利完成3小時交會對接在軌驗證任務，成功解鎖了交會對接新方案，進一步證明了飛船GNC系統(tǒng)的高穩(wěn)定高可靠。發(fā)展永無止境，隨著五院科研人員的不懈努力，我國的空間交會對接技術也將實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展，向著更安全、更智能、更加經(jīng)濟高效的方向不斷升級。
