中國空間站泊船位置不夠用怎么辦？中國載人航天工程空間站系統(tǒng)總設(shè)計師楊宏透露：“將研制并擇機發(fā)射空間站擴展艙段。”目前，中國空間站為“T”字構(gòu)型，未來將加裝多功能節(jié)點艙，擴展為“十”字型，后續(xù)還會升級到六艙“干”字型構(gòu)型。

通過中國空間站的“全家福”，我們可以將空間站的每一個部分一覽無余。那么，中國空間站的高清“全家福”是怎么拍攝的呢？

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繞著“模特”飛一圈

要開門見山告訴大家的是，這幾張照片是由航天員使用手持相機拍攝的。2023年10月31日，在中國空間站“出差”5個月的3名航天員，乘坐神舟十六號載人飛船返回地球家園。空間站的高清“全家福”，便是在神舟十六號載人飛船返回過程中，航天員通過飛船返回艙的舷窗拍攝的。

然而，想要清晰地捕捉空間站的全景，并非只是按下快門這般簡單。

首先，需要讓神舟十六號載人飛船（以下簡稱“飛船”）飛到合適的位置。要拍攝空間站，最好的視角是在其上方，這個視角能夠更好地展示空間站的全貌。不過，要到這里并不容易——與空間站分離后，飛船位于空間站的下方，需要通過軌道控制從空間站上方掠過。這個動作利用了飛船的一個絕活——繞飛，即飛船環(huán)繞空間站的飛行。

飛船與空間站徑向分離后，先從下方200米的停泊點繞飛至空間站前方停泊點，再從前方停泊點繞飛至后方停泊點。而拍攝的時機，就選擇在從空間站前方向后方繞飛的過程當(dāng)中。

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攝影師也要擺pose

除了尋找合適的拍攝位置，飛船還需要找到合適的角度。

根據(jù)上文我們可以知道，拍攝過程中使用了飛船返回艙的舷窗。以飛船的正常飛行姿態(tài)看去，舷窗分布在返回艙的左右兩側(cè)。所以，飛船如果以正常飛行姿態(tài)飛躍空間站的上方，航天員就無法從舷窗中看到空間站。因此，飛船必須進行一個滾動姿態(tài)調(diào)整，讓舷窗變成一上一下，這樣，航天員就可以使用下方的舷窗拍攝空間站了。滾動調(diào)姿則是通過安裝在飛船推進艙上的姿控發(fā)動機實現(xiàn)的。

此外，整個繞飛過程中，為了精確控制飛船和空間站的相對運動軌跡，必須保持兩個飛行器間的通信，從而實現(xiàn)相對位置和速度的測量。由于相對測量敏感器布置在飛船的軌道艙前端，繞飛時需盡可能地讓飛船的頭部朝向空間站。

為了保障拍攝順利進行，飛船僅有軌跡和姿態(tài)的控制是不夠的，還需要滿足其他幾個約束條件：

第一，測控約束——繞飛的關(guān)鍵弧段需要位于中繼衛(wèi)星測控區(qū)內(nèi)，便于地面對飛船進行狀態(tài)監(jiān)視和控制；

第二，光照約束——拍攝過程要在光照區(qū)內(nèi)進行，光照角度也要精心設(shè)計，確保照片具有完美的光照條件；

第三，安全距離約束——“道路千萬條，安全第一條”，為了確保航天員安全，繞飛全程飛船不能進入空間站禁飛區(qū)。

為了獲得完美的高清“全家福”照片，飛船的每一個動作，都離不開設(shè)計人員和飛控人員的精心策劃、精確設(shè)計、精準實施。空間站清晰的輪廓背后，不僅有蔚藍的星球，也有無數(shù)航天人對浩瀚星河的守候。

責(zé)任編輯｜趙青云

運營編輯｜趙青云 張欣瑤（實習(xí)）

質(zhì)量審核 | 王維嘉 李元龍

圖文來源 | 《知識就是力量》雜志《給中國空間站拍張 “全家福”》，撰文/李蒙，
原文有刪改，原創(chuàng)作品轉(zhuǎn)載請注明來源。

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