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中國“太空之吻”驚艷世界

2021年09月27日 11:29
來源:人民日報海外版

  空間站是人類高科技的寵兒,集現代科技之大成,其建設和運營是對綜合科技能力的考驗。其中,被稱為“太空之吻”的空間交會對接無疑是最關鍵、最具挑戰性的核心技術之一。

  經過多年持之以恒的努力奮斗,中國科技工作者成功實現了該項技術突破并不斷鞏固提升,使其在中國天宮空間站建設中大放異彩,實現了一個又一個航天壯舉。

  實現突破 邁出歷史意義的一大步

  “空間交會對接”雖是頗具航天科技專業色彩的詞匯,但已為人們所熟知,成為日常生活語言的一部分,已經口語化、生活化。這得益于近年來中國航天在此領域豐富的實踐活動,通過廣泛的新聞報道,其內涵為很多社會公眾所熟悉。

  “空間交會對接”第一次廣泛進入中國公眾社會生活是在2011年。當年11月3日,神舟八號無人飛船與先期發射的天宮一號空間實驗室接近。兩者的對接結構逐漸接觸,之后再經過捕獲、緩沖、拉近、鎖緊步驟,成功實現剛性連接,形成組合體。中國載人航天實施的首次空間交會對接獲得圓滿成功,實現了一次重大技術跨越。億萬觀眾通過電視鏡頭,見證了這具有歷史意義的精彩一幕。組合體飛行12天后,神舟八號脫離天宮一號并再次與之成功進行交會對接試驗,這標志著中國突破了空間交會對接及組合體運行等一系列關鍵技術。

  對億萬觀眾來說,跨越好像就在短短幾天甚至幾分鐘內實現,然而對于中國航天科技工作者而言,這一刻是他們數年甚至數十年奮進的結果。以交會對接微波雷達為例,該項目起步于1999年。彼時,中國航天科工集團25所啟動交會對接微波雷達原理樣機研制,研究團隊開始了技術攻堅。歷時8年,2007年,微波雷達工程樣機誕生。2009年,交會對接微波雷達被載人航天工程正式采用。之后,微波雷達正樣產品交付并飛天應用,為天宮一號與神舟八號成功實施交會對接立下了汗馬功勞,也標志著完全自主知識產權的中國空間交會對接雷達技術躋身世界一流水平。

  鞏固提高 十載磨礪精益求精

  首戰告捷,中國航天站上新起點,接來下的任務是如何進一步鞏固提高空間交會對接技術的穩定性、豐富性和效率。為此,中國航天科技工作者又踏上了長達10年的新征程。

  2012年6月18日,神舟九號載人飛船與天宮一號在經過捕獲、緩沖與校正、拉回、鎖緊等技術動作后,建立剛性連接,形成組合體,進一步驗證了中國自動空間交會對接技術是穩定的、可靠的。在此6天后,在航天員精準操控下,兩者完成空間交會對接。中國首次航天員手控交會對接取得圓滿成功,進一步豐富了中國空間交會對接方式,提高了實施航天任務的安全性。

  2013年6月實施的神舟十號任務在空間交會對接技術方面繼續取得進步,特別是成功開展繞飛成實驗。神舟十號與天宮一號分離后,神舟十號撤離至距天宮一號一定距離處,隨后按照預定程序進行變軌控制,從天宮一號上方繞飛至其后方,期間,在地面科技人員的精確控制下,神舟十號轉為正飛姿態,天宮一號轉為倒飛姿態。此后,地面控制神舟十號接近天宮一號,順利完成近距離交會。該試驗成功驗證了航天器繞飛及多方位交會技術,為后續空間站工程建設積累經驗。

  2016年11月,神舟十一號開展了快速變軌控制驗證試驗。2017年9月,天舟一號貨運飛船與天宮二號空間實驗室在第三次“牽手”時開啟了“快進”模式,在短短6.5小時內,實現了自主快速交會對接,與耗時兩天多的傳統交會對接模式相比,效率大大提高。

  應用提升 建設空間站功勛卓著

  隨著空間站建設任務正式拉開帷幕,中國空間交會對接技術大顯身手并且在實戰應用中繼續提升完善。

  2021年5月30日,中國空間站天和核心艙迎來首位訪客——天舟二號貨運飛船。采用自主快速交會對接模式,天舟二號精準對接于天和核心艙后向端口,整個過程歷時約8小時。

  6月17日,采用自主快速交會對接模式,神舟十二號成功對接于天和核心艙前向端口,整個交會對接過程歷時約6.5小時。這是天和核心艙發射入軌后,首次與載人飛船進行交會對接。

  至此,中國航天以空間交會對接技術為依托,在太空中首次形成由一個空間站核心艙、一艘貨運飛船、一艘載人飛船構成的組合體。

  值得一提的是,神舟十二號在與天和核心艙分離后,完成了對核心艙與天舟二號組合體的繞飛及徑向交會試驗,成功驗證了徑向交會技術,為神舟十三號進行徑向交會對接奠定了重要技術基礎。

  徑向交會對接是一個航天器從另一個航天器的下方來接近并實現對接,由于二者在軌道高度上存在偏差,在對接過程中必須實施連續的軌道控制,不斷調整姿態,難度更大。神舟十二號徑向交會試驗的成功表明,中國航天已經具備了實施徑向交會對接的能力。

編輯:甘曉玲