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30年攻坚路,“万里穿针”铸非凡

时间:2025年11月01日 信息来源:本站原创 点击:1538 字体:

11月1日,由五院抓总研制的神舟二十一号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱前向端口。此次任务是我国载人飞船首次实施3.5小时交会对接,整个过程制导、导航与控制(GNC)系统运行平稳,保持了一贯的高精度和高稳定度。由五院502所研发的交会对接技术,又一次经受住了实践的检验,并向前迈进了一大步。


别人能做到的,我们一定能做到!


交会对接技术,是发展载人航天、深空探测任务必须突破的关键技术。研制团队已为此潜心奋斗30多年,于2011年首次在神舟八号任务中成功完成我国首次交会对接任务。之后,交会对接技术一步步迭代升级,在载人航天和深空探测任务中成功开展了数十次。回首奋斗历程,502所空间交会对接领域技术首席解永春始终有这样的决心:“别人能做到的,我们不仅要做到,还要做得更出色!”


早在20世纪80年代末,502所的几位老专家便开始了对空间交会对接技术的关注,开始了有关技术的概念性探索和原理性实验研究。但由于国际技术壁垒以及研究手段的落后,起步之路充满了荆棘与坎坷。1999年,30岁出头的解永春接过了空间交会对接技术研究的接力棒。


2002年,国家载人航天二期工程立项前夕,我国首个交会对接工程组在502所成立,解永春任技术负责人。面对理论与工程应用的巨大挑战,这支平均年龄不到30岁的队伍开启了连续作战攻关模式。为攻克光学敏感器测量精度难题,团队连续三个月驻守实验室,反复调试参数;在突破相对位置和姿态确定技术时,他们绘制的工程图纸堆满整间办公室,累计推导公式超万条。


2011年11月3日凌晨,神舟八号与天宫一号在太空成功“牵手”,完成了中国人的第一场太空“万里穿针”,实现了我国空间交会对接技术“从0到1”的突破,也标志着我国成为世界上第三个独立掌握交会对接技术的国家。


但不为外界所知的是,就在成功之前几天,团队还遭遇了惊心动魄的一幕:任务实施前3天的地面仿真中,飞船姿态控制突发振荡。空间交会对接容许的姿态和位置误差都很小,飞船姿态振荡直接影响任务的成败。关键时刻,解永春在老师吴宏鑫院士的鼓励下,将博士论文中的“黄金分割系数”理论应用到控制参数设计中,带领团队不断验证优化,最终解决了问题。



必须实现“并跑”甚至“领跑”!


2012-2013年,俄罗斯连续实施6小时快速交会对接。面对国外技术的迅猛发展和我国空间站的建设需要,解永春在一次团队会议上提出:“我们不能满足于‘跟跑’,必须实现‘并跑’甚至‘领跑’!”


2013年神舟十号任务后,团队开始超前布局全自主快速交会对接技术并启动系统攻关。2017年,天舟一号货运飞船完成了6.5小时全自主快速交会对接试验。2021年,我国空间站在轨建造开始,空间交会对接从天舟二号的6.5小时一步步进化到了货运飞船的3小时常态化模式。2022年,天舟五号任务更是以2小时全自主快速交会对接刷新了世界纪录。


发展空间交会对接技术,必须要有几项压箱底的核心技术。为实现远距离自主快速交会对接,团队创造性提出兼具高适应性与强容错能力的技术方案,使远距离导引效率大幅提升。面对未来高频的交会对接任务需求,团队全力投身于“初始全相位”技术突破上,并最终实现了真正意义上的全天候发射。着眼于空间站多对接口的运营需求,团队从系统工程的宏观视角出发,提出锚点设定和时空折叠技术,实现了空间站各对接口资源利用与任务执行效率的全局最优。


从2天到数小时,从“地面支持”到“全自主”,从“单任务”到“多模式”,中国空间交会对接技术在接续奋斗中构建起完整的制导、导航与控制(GNC)技术体系。


“别人能做到的我们做到了,而且做得更好——当然,还可以更好。”解永春经常对年轻人说。交会对接技术团队正以创新为笔,以传承为墨,在太空探索的版图上勾勒着中国高度。




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