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天舟一号“太空第二吻”到底有多难

2017-06-20杨欣肖建军

环球时报 2017-06-20
关键词:天舟航天器交会

本报特约记者 杨欣 肖建军 本报记者 刘扬

《环球时报》记者从中国载人航天工程办公室获悉,6月19日14时55分,天舟一号货运飞船在成功完成与天宫二号空间实验室的绕飞试验后,实现与天宫二号的第二次交会对接。这次试验为今后实现货运飞船与大型空间站对接奠定了坚实基础,对于未来的空间站建设具有重要意义。

6月19日9时37分,天舟一号绕飞试验开始实施。地面首先发送分离指令,天宫二号停控,对接机构解锁,两航天器分离(图1)。天舟一号按程序逐步撤退至天宫二号后方5公里,并保持约90分钟(图2)。地面确认航天器状态正常后,发令控制天舟一号开始绕飞,从后向5公里绕飞至天宫二号前向5公里。在此期间,天舟一号完成偏航180度转倒飞,天宫二号完成偏航180度转正飞(图3)。绕飞试验完成后,天舟一号加速赶到天宫二号前方,从前侧与天宫二号进行了第二次对接(图4)。对接过程中,天舟一号离开位于天宫二号运行前方5公里的停泊点,逐步接近至前方30米,之后与天宫二号对接机构接触,完成对接试验(图5)。

专家表示,此次货运飞船的绕飞及交会对接将为空间站建设积累更多的经验和数据,为未来复杂对接做准备。之前中国进行的航天器交会对接,天宫二号空间实验室或之前的天宫一号目标飞行器都需要进行比较大幅度的姿态调整。而

中国未来的空间站建成后,其重量将近百吨,当与飞船交会对接时,不可能为了适应飞船而大幅度调整姿态,这就需要飞船自动寻找空间站对接口,而天舟一号货运飞船绕天宫二号的全自主绕飞就是为了验证该项技术。

专家表示,绕飞时需要飞行器进行多次变轨和姿态机动来完成,难度较大。绕飞主要应用于空间站多个舱段组装,或是载人飞船(货运飞船)已经在某个对接口,需要腾空对接口等场景。绕飞技术需要确保航天器能从多个方向与空间站对接,是交会对接技术的进一步发展,是空间站建造和运营的关键技术之一。

而且空间绕飞是两个10吨左右的飞行器在以每小时29万公里的高速飞行过程中完成的,一旦发生碰撞,后果不堪设想,所以要求两者的轨迹和姿态控制必须极为精准。

另外,与之前神舟十号载人飞船在地面人员支持控制下进行的绕飞不同,此次绕飞是货运飞船上的控制系统自主规划完成的,这就要求它能规划出最优的绕飞轨迹,以消耗尽量少的燃料。这种全自主不仅大大减轻了地面支持人员的工作强度,更重要的是可以实现测控区外的自主绕飞。▲

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