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李会超:天宫一号,你为我们指明了去往星辰大海的道路
关键字: 天宫一号天宫一号回家天宫一号坠落载人航天空间站航天器交会对接【文末扫码关注微信公众号“科工力量”,中国工业科技新闻的权威观察家】
提到美国宇航员阿姆斯特朗,想必大部分读者都知道他是第一位登上月球的宇航员。然而,阿姆斯特朗还有另一项鲜为人知的“第一”:他是执行人类历史上第一次载人交会对接任务的宇航员之一。
那是1966年3月16日,阿姆斯特朗和斯科特一起,乘坐双子座8号飞船,与在轨道上等待他们的阿金娜目标飞行器成功对接。这次任务是阿波罗计划的先导任务。在阿波罗计划中,登月飞船在启程前往月球前和在月球上完成探测后,登月舱和指令舱间要完成多次交会对接,因此必须先行验证交会对接技术,才能使登月顺利开展。
时至今日,交会对接已经成了航天活动中必不可少的一个重要环节,是载人航天的基本技术之一。以目前的发射能力,人们还没法将大型空间站一次性发射到太空中,而是需要将各个舱段逐个发射后,在太空中利用交会对接技术进行组装。宇航员来往空间站,以及地面向空间站补给物资、带下废物,也需要飞船与空间站的对接。在未来载人远征火星或是更远的星球时,还可能利用交会对接技术,在近地轨道上组装进行星际远航的“大船”。
可以说,一个国家如果想在载人航天方面有所作为,交会对接是必须具备的能力。
2011年9月29日发射的天宫一号,其核心任务就是突破航天器交会对接技术和组合体控制技术,使我国能够进一步进行空间站等大型航天器的建造和维护。
虽然她的学名与美国的阿金纳一样,都是“目标飞行器”,但她的功能却比阿金纳强大不少。她可以供宇航员短期驻留,已经具备了空间站的雏形,可以验证空间站的关键技术,为以后空间站的建设打下基础。
相比和平号空间站、国际空间站等国外同行,仅有8.6吨的天宫一号显得有些“娇小”,但在她的服役生涯中,她以最小的试验成本突破了一系列关键技术,为我国走出由具备自身特色的航天发展之路做出了贡献。
2011年11月3日,天宫一号迎来了第一位到访的客人——神舟八号无人飞船,并进行了首次交会对接试验。对于第一次对接试验采用无人飞船的选择,阿姆斯特朗可能要举双手赞成。因为在他执行美国的第一次交会对接任务时,对接完成后双子座8号飞船的姿态控制系统失控,带动对接后的组合体在太空中翻滚。多亏阿姆斯特朗急中生智,启动了飞船上其他的推力设备,才避免了飞船失控、宇航员殒命太空的悲剧。事后调查发现,阿姆斯特丹的处置方式并非最优。如果地面控制人员已经积累了交会对接的经验,能够提前告知宇航员组合体的可能控制方式,这场意外造成的损失还能更小。
在神舟八号造访天宫一号的任务中,分别在地球受太阳照射的一面和阴影中的一面成功进行了两次自动交会对接试验。在两次对接之间,神舟八号和天宫一号的组合体还在太空中翻了一个180度的跟头,验证了飞船组合体的控制。通过神舟八号无人任务的验证和经验积累,神舟九号载人对接天宫一号变得更加可靠,宇航员的安全得到了更充分的保障。
在轨道上运行的航天器处于高速飞行的状态,要让两个飞行器在太空中相遇并非一件容易的事情。在对接任务的设计中,航天工作者们对天宫一号和神舟飞船的发射窗口进行了耦合迭代设计,使天宫一号与神舟八号及后续神舟飞船的发射时间相互配合,从而在有限的时间内获得更多的能让她们相遇的发射窗口。
神舟八号发射时,采用了分秒不差的“零窗口”发射方法,在地面的测控下完成了5次精准的轨道调整,接近到天宫一号后下方54公里时,通过无线电信号与天宫一号“握手”。之后,神舟八号通过对接测量设备,自主导航到天宫一号附近并与其成功对接。
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- 责任编辑:孙武
- 最后更新: 2018-03-31 11:05:13
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