太空“快递”变“速运” 天舟七号飞船解锁新交会对接模式

发布时间:2024-04-20 08:19:57 来源: sp20240420

   中新网 海南文昌1月18日电 题:太空“快递”变“速运” 天舟七号飞船解锁新交会对接模式

  作者 马帅莎 陈长青

  1月18日,天舟七号货运飞船在中国空间站后向对接口成功停靠,取得中国2024年交会对接任务的开门红。此次采用的3小时交会对接方案是中国在轨验证的新的交会对接模式。相比常规的6.5小时交会对接,该方案进一步压缩对接时间,将太空“快递”提升为“速运”。

  快且可靠:有望替代成为新的交会对接基本模式

  天舟七号飞船与空间站完成交会对接,主要依靠飞船制导导航与控制(GNC)系统来实现。该系统由中国航天科技集团五院502所研制,是驾驶飞船遨游太空的“舵手”。从飞船与火箭分离,再与空间站交会对接,到飞船从空间站撤离、受控再入大气层的全过程,以及飞船独自飞行时的姿态与轨道控制、帆板控制等动作,均由该系统负责。在它的保障下,航天员也可以在空间站里进行遥操作,实现飞船和空间站的手控交会对接。

  从交会对接时长来看,截至目前,中国已先后在轨验证和实施了2天、6.5小时、2小时和3小时交会对接方案,都是在技术发展的不同时期,务实选择的最优方案。

  具体而言,虽然2天交会对接方案慢,难以应对紧急情况或者满足一些更短时间的任务需求,但在起步阶段更适于采取更谨慎的方案。2小时交会对接方案虽然是目前最快的交会对接模式,但该方案对各方面保障条件要求较高,相比之下,6.5小时交会对接方案更加可靠。

  此次天舟七号货运飞船解锁3小时交会对接模式是随着技术成熟和经验积累,技术人员为下一阶段交会对接任务探索的优选方案,它兼具2小时方案的“快”和6.5小时方案的“可靠”等优势。后续,经过专家团队评估,该模式有望代替6.5小时方案成为新的基本模式。

  “快递”如何变“速运”?

  从工程实际来看,3小时交会对接模式有其特别意义。相较于6.5小时方案,3小时交会对接方案飞行时间短,可以减轻航天员的飞行压力,减少对电池燃料等的需要,提升任务整体应对故障的能力。相较于2小时方案,这种模式飞行时间稍长,节奏稍缓,可减轻地面飞控团队的压力。

  相比常规的6.5小时方案,3小时快速交会对接模式如何缩减时间?据GNC系统研制人员介绍,由于技术逐步成熟,技术人员可以在更短时间内完成飞船和空间站相对位置的调整,通过调整飞船的飞行轨迹,使天舟货运飞船与空间站的远距离导引段缩短一个圈次,时长相应缩减1.5小时。在近距离导引段,减少或压缩近距离飞行流程,减少“走走停停”,缩短了约2个小时。

  天舟七号货运飞船顺利完成3小时交会对接在轨验证任务,进一步证明飞船GNC系统的高稳定、高可靠,同时提高了货运飞船自主交会对接能力,丰富了当前的交会对接模式,推动中国空间交会对接技术向前发展。(完) 【编辑:曹子健】