僅用了兩個小時,中國航天就實現了“太空送貨”。
11月12日10時03分,天舟五號貨運飛船搭乘的長征七號運載火箭,在文昌航天發射場點火升空;12時10分,天舟五號完成與中國空間站天和核心艙后向對接口的交會對接任務;至此,中國空間站“T”字構型組合體與首個訪問者的首次交會對接任務取得圓滿成功。
“這場持續僅約兩小時的交會對接任務,創造了人類航天史上最快交會對接紀錄,該項紀錄的誕生,也標志著我國快速交會對接技術成功完成在軌驗證。”中國航天科技集團五院天舟五號貨運飛船制導、導航與控制(GNC)系統副主任設計師胡海霞說。
天舟五號對接空間站天和核心艙示意圖。中國航天科技集團五院供圖
她告訴中青報·中青網記者,我國快速交會對接技術成功在軌實施,打破了此前國際空間站由俄羅斯“聯盟MS-17”載人飛船于2020年10月14日創造的3小時3分鐘的紀錄,標志著中國航天交會對接技術取得新的突破。這對于提升我國空間交會對接水平,提升空間站任務應急物資補給能力具有重要意義。
交會對接技術是載人航天活動三大基本技術之一,曾是中國載人航天工程“三步走”戰略第二步任務的關鍵內容。
2011年,神舟八號飛船與天宮一號完成首次交會對接;2012年,神舟九號任務突破和掌握了航天員手控交會對接技術;2017年,天舟一號貨運飛船成功開展與天宮二號空間實驗室的6.5小時快速交會對接在軌試驗,使中國成為世界上第三個掌握“近地快速交會對接技術”的國家。
如今,我國又打破世界紀錄,實現2小時快速交會對接。
胡海霞表示,這些年來,我國的交會對接模式更加多樣化、功能更加豐富,適應能力更強,說明中國的空間交會對接技術更趨成熟。
11月12日12時10分,天舟五號采取自主快速交會對接模式,成功對接于空間站天和核心艙后向端口。中國載人航天工程辦公室供圖
與天舟貨運飛船此前的6.5小時快速交會對接相比,天舟五號貨運飛船主要從兩方面進行了方案調整。
胡海霞介紹,一是優化了交會對接的控制制導策略,將遠距離導引過程由多圈次壓縮為不到一圈,將多次變軌壓縮為了兩次綜合機動,該部分用時由原來的4個多小時減少到約1個小時;二是在近距離自主控制段,減少了多個用以確認飛船狀態的停泊點,類似動車組減少經停車站數量一樣,加快了接近速度,該階段時長由2個多小時縮短為約40分鐘。
“2小時超快速交會對接技術突破,對于中國空間站的長期在軌運營具有重要現實意義。”胡海霞說,運輸時長大大縮短,使運輸特殊鮮活試驗品成為可能,而且能夠極大增強太空緊急救援能力。如果將該技術應用于神舟載人飛船,將大大減少航天員赴空間站的飛行時間。
中國航天科技集團五院502所交會對接首席專家解永春說:“嚴格來說,2小時交會對接并不是我們為天舟五號增加的新功能,之前的天舟也有該功能,只是因為該模式對飛船飛行狀態要求較高,所以之前未曾進行在軌實施,天舟五號交會對接任務的圓滿成功,也標志著中國實現了交會對接方面的一個新的突破。”
解永春認為,2小時交會對接只是飛船GNC系統的一個選項,GNC系統可以根據火箭入軌的情況,自主選擇不同時長的交會對接模式,其中2小時超快速交會對接是目前最快速的模式,此外還可以選擇3小時、5小時和6.5小時方案等。
胡海霞表示,從6.5小時到2小時,天舟五號任務成功解鎖中國空間交會對接技術的新功能,實現了“太空貨運專列”到“太空貨運高鐵”的華麗升級,讓太空見證了新的“中國速度”。
11月12日12時10分,天舟五號采取自主快速交會對接模式,成功對接于空間站天和核心艙后向端口。中國載人航天工程辦公室供圖
據介紹,天舟五號貨運飛船是中國空間站在軌建造階段最后一發“送貨”任務。后續,中國空間站完成在軌建造后,初步計劃每年發射兩艘載人飛船和兩艘貨運飛船。為了滿足密集發射的需要,天舟貨運飛船實行組批生產的方式,同一批次的外形、功能相似或相近。
中國航天科技集團五院天舟貨運飛船總設計師白明生表示,天舟三號、天舟四號、天舟五號貨運飛船是同批次生產的,天舟六號到天舟十一號則是另外一批。從天舟六號貨運飛船開始,會進行系統升級,如對貨物艙進行比較大的改進,大幅度增強密封艙的貨物運輸能力等,這樣給航天員提供的物資可以支撐更長的時間。
記者:邱晨輝
編輯:梁國勝
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