换个方向停靠空间站 “太空华尔兹”再获零误差

中国青年报客户端中国青年报客户端 社会 2021-10-16 13:37:57

中国青年报客户端北京航天城10月16日电(中青报·中青网记者 邱晨辉 见习记者 杨洁)10月16日6时56分,神舟十三号载人飞船在入轨约6.5小时后,与中国空间站“天和”核心舱完成了全自主径向交会对接,这是我国载人飞船在太空实施的首次径向交会对接,即通过“天和”核心舱下方对接口与空间站进行交会并对接。

(神舟十三号对接模拟图,中国航天科技集团五院供图)

神舟十三号载人飞船由中国航天科技集团五院抓总研制,五院总体设计部飞船型号系统总体副主任设计师高旭告诉记者,此次神舟十三号将首次与天和核心舱、天舟二号、天舟三号组成的“一字构型”组合体完成径向交会对接,对接的方向虽然只变化了90度,但是对接难度加大。

高旭说,最终实现“太空华尔兹”零误差,径向交会对接面临“三大难点”。

一是持续控制姿态和轨道“难”。对于前向、后向交会对接,其200米保持点,是一个稳定的保持点,即使发动机不工作,飞船也能较长时间保持稳定的姿态和轨道。径向交会不同,这种方式没有稳定的中途停泊点,需要持续对飞船的姿态和轨道进行控制,推进剂消耗大,故障处置难。

二是姿态和相对位置确定“难”。神舟载人飞船配有敏感器,它如同飞船的眼睛,通过观察星星和预设的标志点等,来确定自己的飞行姿态、与空间站的相对姿态相对位置等。由于径向交会过程中,飞船需由平飞转竖飞等大范围的姿态机动,所以对“眼睛”能看到目标和保证“眼睛”不会被复杂光照变化所干扰提出了更高要求。

三是航天员手控交会模式“难”。高旭说,径向交会对接过程中,飞船基本失去了地球的参照基准,测控条件变差,且相对动力学运动特性与前向交会不同,这就给手控交会模式下航天员的操作增加了难度。

此前,中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室副主任林西强也透露,与神舟十二号任务相比,神舟十三号任务将实现自主快速交会对接的方式,首次径向停靠空间站。

“此次径向交会对接整个过程,是在制导导航与控制(GNC)系统指挥下,飞船智能自主完成的。”高旭说,径向交会和前向交会都是中国空间站载人飞船正常的交会方式,会在未来空间站载人交会对接任务中交替使用。

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