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神舟家族太空接力丨神舟十八号成功对接!中国空间站再“迎新”

时间:2024年04月26日 信息来源:本站原创 点击:1642 字体:

2024年4月26日3时32分,入轨约6.5小时后,神舟十八号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱径向端口,航天科技集团五院神舟团队又一次用成功向党和人民交出了一份满分答卷。


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5时04分,在轨执行任务的神舟十七号航天员乘组顺利打开“家门”,欢迎远道而来的神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”。随后,两个航天员乘组拍下“全家福”。后续,两个航天员乘组将在空间站进行在轨轮换,再次实现“神舟家族太空接力”。期间,6名航天员将共同在空间站工作生活约5天时间,完成各项既定工作。


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神舟十八号载人飞船计划停靠飞行时间为六个月。在空间站工作生活期间,神舟十八号航天员乘组将进行多次出舱活动,开展微重力基础物理、空间材料科学、空间生命科学、航天医学、航天技术等领域实(试)验与应用,完成空间站碎片防护加固装置安装,舱外载荷和舱外平台设备安装与回收等各项任务。


相比于大家比较了解的前向和后向交会对接任务,径向交会对接更像是一部“高难度动作大片”,也标志着由五院502所自主研发的空间交会对接GNC(制导导航与控制)技术进一步成熟。那么,径向交会对接难在哪里呢?


一要面对组合体的大质量

  

空间站组合体由多个舱段和飞船组成,神舟十八号载人飞船在与空间站组合体进行径向交会对接时,须充分考虑到空间站的质量、惯量以及重心位置等影响姿态控制的核心要素。特别是近距离逼近时,飞船交会对接采用的是相对姿态、相对位置六自由度控制方法,空间站运动特性的变化将直接影响飞船的交会对接控制过程,因此径向对接需要GNC系统依靠自身的能力克服上述变化带来的影响。


二要面对组合体的大尺寸

  

神舟十八号载人飞船在进行径向交会对接任务时,将沿着天和核心舱下方的径向对接口逐渐靠近空间站组合体,天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱、天舟七号货运飞船以及神舟十七号载人飞船均会出现在神舟十八号载人飞船的视野中。这对于其上安装的、需要以宇宙背景或太阳作为观测目标的测量敏感器来说,将产生视线上的遮挡,且随着神舟十八号飞船和组合体逐渐逼近,遮挡会越来越多,需要依靠GNC系统配备的敏感器自身的抗干扰或目标特性识别能力加以区分和屏蔽,或采用不同测量特性、测量体制的备份测量敏感器来保证持续、准确的测量能力。


三要面对复杂的羽流影响

  

空间站组合体尺寸的增大还使得飞船和空间站组合体的发动机工作时,羽流间的相互影响相比以往发射和对接任务时变得更加复杂。飞船在近距离交会过程中需要频繁启动发动机进行相对姿态和位置的调整,这将对悬浮在太空中的空间站姿态产生影响,由于组合体舱段的增加,使得神舟十八号载人飞船任务中的上述特性更为复杂。同样,空间站的喷气控制也会影响飞船自身的控制。对于这一问题,需要GNC系统在发动机分组使用和控制方法上优化,并通过地面仿真计算加以验证,确保交会对接过程在诸多影响下仍能圆满完成。


GNC系统是神舟飞船的核心分系统,被研制人员亲切称为“神舟舵手”,该系统负责飞船从发射时与火箭分离开始,到与空间站的交会对接,再到飞船从空间站的撤离和返回地球的全过程控制,同时还负责独立飞行过程中的姿态与轨道控制、太阳翼帆板控制等。尽管径向交会对接难度较大,飞船在“久经沙场”的GNC系统的自主操控下,仍圆满完成了交会对接全过程,顺利将神舟十八号载人飞船送至空间站。


后续,五院神舟团队将坚持不懈用习近平新时代中国特色社会主义思想凝心铸魂,深入学习贯彻党的二十大精神,持续传承弘扬载人航天精神,唯实唯勤、团结奋斗,以昂扬的奋斗姿态为加快推进航天强国建设持续贡献五院力量!




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