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径向交会对接完美首秀,“太空华尔兹”再展新技能

时间:2021年10月17日 信息来源:本站原创 点击:638 字体:

10月16日6时56分,由航天科技集团五院(以下简称五院)抓总研制的神舟十三号载人飞船在入轨约6.5小时后,与天和核心舱完成了全自主径向交会对接,这是我国载人飞船在太空实施的首次径向交会对接,即通过天和核心舱下方对接口与空间站进行交会并对接。虽然只是方向变了90度,但是对接的难度却大了不少。

 

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为确保首次径向交会对接任务万无一失,五院502所研制团队针对径向交会进行了数年的技术攻关和大量地面实验,并在神舟十二号载人飞船返回地球前开展了与空间站的绕飞及径向交会试验,为神舟十三号正式实施径向交会验证了关键技术。


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径向交会对接有“三个难”,这也让此次“太空华尔兹”更加美妙绝伦,扣人心弦。

 

一是持续控制姿态和轨道“难”。对于前向、后向交会对接,其200米保持点是一个稳定的保持点,即使发动机不工作,飞船也能较长时间保持稳定的姿态和轨道。而径向交会没有稳定的中途停泊点,需要持续对飞船的姿态和轨道进行控制,推进剂消耗大,故障处置难。

 

二是姿态和相对位置确定“难”。神舟载人飞船配有敏感器,它就如同飞船的“眼睛”,通过观察星星和预设的标志点等来确定自己的飞行姿态、与空间站的相对姿态相对位置等。但由于径向交会过程中,飞船需由平飞转竖飞等大范围的姿态机动,所以对“眼睛”能看到目标和保证“眼睛”不会被复杂光照变化干扰提出了更高要求。

 

三是航天员手控交会模式“难”。径向交会对接过程中基本失去了地球这个最熟悉的参照基准,测控条件变差,且相对动力学运动特性与前向交会不同,这给手控交会模式下航天员的操作增加了难度。

 

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此次径向交会对接整个过程都是在制导导航与控制(GNC)系统指挥下,飞船智能自主完成的。径向交会和前向交会都是中国空间站载人飞船正常的交会方式,会在未来空间站载人交会对接任务中交替使用。此次首秀的圆满成功,将为后续空间站建造和运营打下坚实基础。



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