太空港 中國(guó)“太空港”迎來(lái)第一艘飛船停靠
5月30日5時(shí)01分，天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船和天和核心艙順利實(shí)現(xiàn)快速交會(huì)對(duì)接。天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船成為首個(gè)停靠空間站核心艙的航天器。
空間交會(huì)對(duì)接是載人航天活動(dòng)的基本技術(shù)之一，是實(shí)現(xiàn)空間站和空間運(yùn)輸系統(tǒng)的裝配、回收、補(bǔ)給、維修、航天員交換及營(yíng)救等在軌服務(wù)的先決條件。
據(jù)中國(guó)航天科技集團(tuán)五院天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船副總設(shè)計(jì)師黨蓉介紹，以往飛船的交會(huì)對(duì)接從發(fā)射到具備交會(huì)對(duì)接條件需要大約2-3天時(shí)間，過(guò)程中還需要大量人工參與。 此次天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船與天和核心艙對(duì)接采用的是快速交會(huì)對(duì)接技術(shù)，其最大的特點(diǎn)就是“快”，整個(gè)過(guò)程歷時(shí)8個(gè)小時(shí)，而且無(wú)需地面干預(yù)，就像無(wú)人駕駛汽車(chē)一樣。
快速交會(huì)對(duì)接技術(shù)之所以重要，在于將來(lái)不僅能縮短航天員在飛船狹小空間中滯留的時(shí)間，減少航天員不必要的體力與精力付出，同時(shí)也可以保證一些“時(shí)鮮貨（比如生物制劑等）”盡快送達(dá)空間站。在安全方面，一旦空間站等航天器突遇緊急情況，快速交會(huì)對(duì)接可以迅速做出反應(yīng)，向空間站提供各種急需的物資或救助被困的航天員。
與天舟一號(hào)時(shí)的快速交會(huì)對(duì)接相比，天舟二號(hào)的技術(shù)更進(jìn)一步。
中國(guó)航天科技集團(tuán)五院的科研人員為飛船增加了“全相位自主交會(huì)對(duì)接方案”。無(wú)論目標(biāo)飛行器在入軌時(shí)和空間站的相對(duì)位置有1/4圈、半圈乃至整圈，天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船都能以最快速度或者在規(guī)定時(shí)間點(diǎn)到達(dá)。天舟一號(hào)任務(wù)時(shí)，需要人工輔助把飛船送到距離天宮二號(hào)一定的位置，然后由飛船自主去對(duì)接。這次天舟二號(hào)增加了遠(yuǎn)距離自主導(dǎo)引，飛船能夠利用北斗導(dǎo)航來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的全自主導(dǎo)航計(jì)算及制導(dǎo)與控制。也就是說(shuō)， 以后天舟飛船對(duì)空間站的造訪過(guò)程中，人只負(fù)責(zé)監(jiān)視，整個(gè)飛行和交會(huì)對(duì)接的過(guò)程是全自主的。
當(dāng)然，當(dāng)貨運(yùn)飛船需要手控交會(huì)對(duì)接的時(shí)候，坐在空間站內(nèi)的航天員還能通過(guò)手控遙操作，駕駛貨運(yùn)飛船完成與空間站的交會(huì)對(duì)接或撤離。
為了精準(zhǔn)對(duì)接，由中國(guó)航天科工集團(tuán)二院25所研制，安裝在天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船上的微波雷達(dá)作為關(guān)鍵測(cè)量敏感器，能在交會(huì)對(duì)接過(guò)程中輸出高精度測(cè)距、測(cè)速及測(cè)角信息，為空間站建設(shè)中的交會(huì)對(duì)接任務(wù)提供有力支撐。為了緩沖大噸位航天器對(duì)接過(guò)程中產(chǎn)生的撞擊能量，中國(guó)航天科技集團(tuán)八院研制出了對(duì)接機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)，創(chuàng)新性地研發(fā)了可控阻尼器，在船—艙間建立起高可靠的剛性連接，讓天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船的主動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)與核心艙的被動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)“溫柔”地交會(huì)對(duì)接。
整個(gè)交會(huì)對(duì)接設(shè)計(jì)還體現(xiàn)了能源高效利用的宗旨。天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船和天和核心艙各自有兩套獨(dú)立的能源系統(tǒng)，一旦對(duì)接后，兩個(gè)航天器可以互相輸送電能資源，實(shí)現(xiàn)組合體能源的高效利用。專(zhuān)家打比方說(shuō)，這種“雙向并網(wǎng)”技術(shù)，就好比兩個(gè)手機(jī)，既可以單獨(dú)充電，還可以互相充電。當(dāng)陽(yáng)光照射情況復(fù)雜時(shí)，如果單個(gè)航天器能量不足，另一個(gè)可以及時(shí)補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)能源最大化利用。
【 太空港|中國(guó)“太空港”迎來(lái)第一艘飛船停靠】跟高大的空間站核心艙相比，天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船的“身材”可謂是短小精悍。送上去的物資包括了160余件大大小小的貨包以及2噸推進(jìn)劑，占了整個(gè)貨船重量的一半以上，載貨比超過(guò)50%，屬于國(guó)際領(lǐng)先水平。這里面有兩件重要“寶貝”—— 兩套航天員艙外服，每件重100多公斤，是航天員抵達(dá)核心艙后執(zhí)行艙外任務(wù)的必備物資。此外，還有“太空按摩儀”和“太空冰箱”等有特色的物件隨貨船升空。其中，中國(guó)航天科工集團(tuán)所屬航天三江紅峰公司研制的“太空按摩儀”主要用于對(duì)航天員進(jìn)行電脈沖刺激，協(xié)助航天員進(jìn)行肌肉疲勞恢復(fù)和肌肉力量訓(xùn)練，防止長(zhǎng)期飛行試驗(yàn)造成的肌肉萎縮。中國(guó)航天科工集團(tuán)三院306所特制的隔熱保溫的“太空冰箱”，幫助保護(hù)貨船里關(guān)鍵的醫(yī)療檢測(cè)和保障物資。
作者：劉詩(shī)瑤 余建斌
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