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飛天圓夢|“夢·天之吻”比“問天”難在哪?

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飛天圓夢|“夢·天之吻”比“問天”難在哪?

2022年11月01日 09:20 來源:中國新聞網
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視頻:夢天實驗艙與空間站組合體在軌完成交會對接來源:中國新聞網

  中新社北京11月1日電 題:“夢·天之吻”比“問天”難在哪?

  作者 馬帥莎 薛英民 時小丹

  11月1日,夢天實驗艙在數百公里外的太空與空間站組合體完美對接,再次上演“萬里穿針”神技,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13小時。

  為何“夢·天之吻”是“難”上加“難”?

  據中國航天科技集團五院502所空間站實驗艙主任設計師宋明超介紹,這次夢天實驗艙與三個月前發射的問天實驗艙個頭差不多,但交會對接過程卻是“難”上加“難”。

  夢天實驗艙入軌后,太陽與軌道夾角較大,太陽帆板發電能力弱,能源緊缺,如果不能在規定的時間內完成交會對接,就需要中斷自主交會對接過程,緊急調整“夢天”的姿態,使其連續對日定向來保證能源的供應。

  “夢·天之吻”的第二個“難”在于,“問天”交會對接時,空間站組合體是只有天和核心艙一個艙段的對稱構型,“夢天”交會對接時,空間站組合體是“L”字形的非對稱構型,這大大增加了空間站在軌姿態控制的難度。

  “L”構型的組合體質心發生了較大的橫向偏移,增加了軌道控制和姿態控制之間的關聯,組合體自身控制難度加大,再加上“夢天”接近組合體時需要開啟反推發動機減速,發動機的羽流會干擾組合體的姿態,此時實現“夢·天之吻”變得更難。

  交會對接過程中,夢天實驗艙制導導航與控制(GNC)系統精準識別實驗艙和組合體的相對距離及相對姿態,通過一點點接近,最終實現了高精度交會對接。

  “夢·天之吻”如何實現?

  此次成功駕馭空間站組合體和夢天實驗艙完成“夢·天之吻”的“幕后神兵”,是由中國航天科技集團五院502所研制的制導導航與控制(GNC)系統。

  “夢天”“問天”和“天舟”盡管都是“天”字輩,但是它們的“太空之吻”卻各有特點。由于“夢天”和“問天”的使命任務更相近,“夢天”采取和“問天”同樣的快速交會對接方案,即半自主交會對接。這和“天舟”的全相位全自主快速交會對接不同,全自主的方案更智能,半自主的方案更靈活。

  同為快速交會對接,“夢天”交會對接時長為何比“天舟”多出幾個小時?專家指出,和“問天”一樣,“夢天”在啟動6.5小時快速交會對接前,需要對自身狀態、姿態和相對位置等進行確認,完成準備工作后,“夢天”才開始正式向天和核心艙進發,實現交會對接。

  此外,和“問天”交會對接之后斷電不同,夢天實驗艙由于很快就要實施轉位操作,完成交會對接后,GNC系統控制器將在不斷電的情況下靜候下一步操作。(完)

【編輯:劉歡】
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