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神舟家族太空接力丨神舟十八號(hào)成功對(duì)接!中國(guó)空間站再“迎新”

時(shí)間:2024年04月26日 信息來源:本站原創(chuàng) 點(diǎn)擊:2410 字體:

2024年4月26日3時(shí)32分,入軌約6.5小時(shí)后,神舟十八號(hào)載人飛船成功對(duì)接于空間站天和核心艙徑向端口,航天科技集團(tuán)五院神舟團(tuán)隊(duì)又一次用成功向黨和人民交出了一份滿分答卷。


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5時(shí)04分,在軌執(zhí)行任務(wù)的神舟十七號(hào)航天員乘組順利打開“家門”,歡迎遠(yuǎn)道而來的神舟十八號(hào)航天員乘組入駐“天宮”。隨后,兩個(gè)航天員乘組拍下“全家?!?。后續(xù),兩個(gè)航天員乘組將在空間站進(jìn)行在軌輪換,再次實(shí)現(xiàn)“神舟家族太空接力”。期間,6名航天員將共同在空間站工作生活約5天時(shí)間,完成各項(xiàng)既定工作。


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神舟十八號(hào)載人飛船計(jì)劃??匡w行時(shí)間為六個(gè)月。在空間站工作生活期間,神舟十八號(hào)航天員乘組將進(jìn)行多次出艙活動(dòng),開展微重力基礎(chǔ)物理、空間材料科學(xué)、空間生命科學(xué)、航天醫(yī)學(xué)、航天技術(shù)等領(lǐng)域?qū)崳ㄔ嚕?yàn)與應(yīng)用,完成空間站碎片防護(hù)加固裝置安裝,艙外載荷和艙外平臺(tái)設(shè)備安裝與回收等各項(xiàng)任務(wù)。


相比于大家比較了解的前向和后向交會(huì)對(duì)接任務(wù),徑向交會(huì)對(duì)接更像是一部“高難度動(dòng)作大片”,也標(biāo)志著由五院502所自主研發(fā)的空間交會(huì)對(duì)接GNC(制導(dǎo)導(dǎo)航與控制)技術(shù)進(jìn)一步成熟。那么,徑向交會(huì)對(duì)接難在哪里呢?


一要面對(duì)組合體的大質(zhì)量

  

空間站組合體由多個(gè)艙段和飛船組成,神舟十八號(hào)載人飛船在與空間站組合體進(jìn)行徑向交會(huì)對(duì)接時(shí),須充分考慮到空間站的質(zhì)量、慣量以及重心位置等影響姿態(tài)控制的核心要素。特別是近距離逼近時(shí),飛船交會(huì)對(duì)接采用的是相對(duì)姿態(tài)、相對(duì)位置六自由度控制方法,空間站運(yùn)動(dòng)特性的變化將直接影響飛船的交會(huì)對(duì)接控制過程,因此徑向?qū)有枰狦NC系統(tǒng)依靠自身的能力克服上述變化帶來的影響。


二要面對(duì)組合體的大尺寸

  

神舟十八號(hào)載人飛船在進(jìn)行徑向交會(huì)對(duì)接任務(wù)時(shí),將沿著天和核心艙下方的徑向?qū)涌谥饾u靠近空間站組合體,天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙、天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船以及神舟十七號(hào)載人飛船均會(huì)出現(xiàn)在神舟十八號(hào)載人飛船的視野中。這對(duì)于其上安裝的、需要以宇宙背景或太陽(yáng)作為觀測(cè)目標(biāo)的測(cè)量敏感器來說,將產(chǎn)生視線上的遮擋,且隨著神舟十八號(hào)飛船和組合體逐漸逼近,遮擋會(huì)越來越多,需要依靠GNC系統(tǒng)配備的敏感器自身的抗干擾或目標(biāo)特性識(shí)別能力加以區(qū)分和屏蔽,或采用不同測(cè)量特性、測(cè)量體制的備份測(cè)量敏感器來保證持續(xù)、準(zhǔn)確的測(cè)量能力。


三要面對(duì)復(fù)雜的羽流影響

  

空間站組合體尺寸的增大還使得飛船和空間站組合體的發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),羽流間的相互影響相比以往發(fā)射和對(duì)接任務(wù)時(shí)變得更加復(fù)雜。飛船在近距離交會(huì)過程中需要頻繁啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行相對(duì)姿態(tài)和位置的調(diào)整,這將對(duì)懸浮在太空中的空間站姿態(tài)產(chǎn)生影響,由于組合體艙段的增加,使得神舟十八號(hào)載人飛船任務(wù)中的上述特性更為復(fù)雜。同樣,空間站的噴氣控制也會(huì)影響飛船自身的控制。對(duì)于這一問題,需要GNC系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)分組使用和控制方法上優(yōu)化,并通過地面仿真計(jì)算加以驗(yàn)證,確保交會(huì)對(duì)接過程在諸多影響下仍能圓滿完成。


GNC系統(tǒng)是神舟飛船的核心分系統(tǒng),被研制人員親切稱為“神舟舵手”,該系統(tǒng)負(fù)責(zé)飛船從發(fā)射時(shí)與火箭分離開始,到與空間站的交會(huì)對(duì)接,再到飛船從空間站的撤離和返回地球的全過程控制,同時(shí)還負(fù)責(zé)獨(dú)立飛行過程中的姿態(tài)與軌道控制、太陽(yáng)翼帆板控制等。盡管徑向交會(huì)對(duì)接難度較大,飛船在“久經(jīng)沙場(chǎng)”的GNC系統(tǒng)的自主操控下,仍圓滿完成了交會(huì)對(duì)接全過程,順利將神舟十八號(hào)載人飛船送至空間站。


后續(xù),五院神舟團(tuán)隊(duì)將堅(jiān)持不懈用習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想凝心鑄魂,深入學(xué)習(xí)貫徹黨的二十大精神,持續(xù)傳承弘揚(yáng)載人航天精神,唯實(shí)唯勤、團(tuán)結(jié)奮斗,以昂揚(yáng)的奮斗姿態(tài)為加快推進(jìn)航天強(qiáng)國(guó)建設(shè)持續(xù)貢獻(xiàn)五院力量!




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