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空间交会对接:“太空穿针引线”

科普小知识2022-07-09 10:21:50
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空间交会对接:“太空穿针引线”

空间交会对接示意图

(Baidu.com)

空间交会对接:“太空穿针引线”

神舟十号载人飞行机组成员,从左到右分别是航天员王亚萍、聂海胜和张。

新华社

在广阔的太空中,于8月1日成功在轨道上释放立方星的天舟1号正在高速运行,目前正在静静地等待被称为“穿针太空”的太空壮举:太空会合和对接。值得一提的是,天舟一号和天宫二号联合上演的太空剧有一个鲜明的特点,即时间限制为6.5小时,即两者将在一定时间内成功“穿针引线”,完成自动“快速”空间交会对接。在一些人看来,在6.5小时内完成一件事似乎并不“快”。然而,与目前国际自主快速会合所需的两天时间相比,6.5小时内完成任务的速度无疑是惊人的。

空间交会对接是指两个航天器在空间轨道上结合,并在结构上连接成一个整体的技术。它是空间站、航天飞机、空间平台和空间运输系统在轨道上服务的空间组装、回收、补给、维护、宇航员交换和救援的先决条件。对于中国的载人航天来说,空间交会对接技术是一个必须“啃”的“硬骨头”。从过程来看,这项技术并不复杂。首先,跟踪航天器从地面发射,并使其轨道略低于目标航天器。然后通过变轨,它将进入与目标航天器高度基本一致的轨道,并与目标航天器建立通信关系。跟踪航天器调整其与目标航天器的相对距离和姿态,以接近目标航天器。当两个航天器之间的距离为零时,对接关闭操作完成,对接过程完成。然而,这一切都是由两架飞机在太空中高速运动时完成的。任何疏忽要么导致碰撞事故,要么就是“一个大错误”。因此,这项技术被形象地称为“空间线程”。

2011年11月3日凌晨1点36分,中国载人航天飞行迎来了神舟八号和天宫一号成功实现自主交会对接的历史性时刻。2012年6月18日14时14分,神舟九号和天宫一号目标飞船在离地340公里的近圆轨道上成功实现了自动控制交会对接。18日17时07分,航天员景海鹏首次成功进入天宫一号,随后是另外两名航天员刘旺和刘洋。在组合体飞行六天后,所有宇航员从天宫一号返回神舟九号,两个航天器分离,然后成功地进行了第一次手动控制交会对接试验。到目前为止,中国已经完全掌握了空间交会对接技术。

2013年6月13日中午,神舟10号和天宫1号进行了首次交会对接。在这次太空飞行中,来自聂海胜、张和王亚萍的三名宇航员在太空工作和生活了15天。神舟十号飞船与天宫一号进行了自动交会对接,航天员进行了手动交会对接。为了进一步验证空间站轨道交会对接和载人飞船返回技术,神舟11号飞船于2016年10月17日发射升空。两天后,神舟11号和天宫2号成功自动对接。宇航员景海鹏和陈东进入天宫二号,在太空飞行了30多天。

作为中国的第一艘货船,天舟一号是中国太空实验室任务的收尾战。2017年4月20日,天舟1号发射进入轨道。4月22日和6月19日,天州一号和天宫二号成功进行了两次交会对接试验,连战获胜。目前,天舟1号正以昂扬的姿态迎接即将到来的快速空间交会对接的考验。我们相信,中国航天员将继续以载人航天的精神赢得胜利,这种精神尤其能够吃苦、战斗、解决关键问题和作出贡献。

交会对接技术是建设中国载人空间站和保证载人航天工程可持续发展的技术基石之一。这项技术的突破将推动中国航天技术实现新的飞跃,增强中国航天的整体实力。