神舟十三号|创三大首次及多项新纪录 径向交会对接克服三大难题

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神舟十三号载人飞船在今日(16日)凌晨0时23分在酒泉卫星发射中心成功发射升空,入轨后会与天和核心舱及天舟二号、天舟三号货运飞船形成组合体。据了解,神舟十三号将实现多个首次,包括首次与三舱组合体自主快速径向交会对接,首次长期在轨停靠6个月,实现4个载人航天器形成组合体长期在轨飞行,首次具备天地结合多重保证的应急救援能力。

神舟八号以来,5艘飞船与目标都是轴向对接,而径向与轴向的夹角呈90度。至于今次神舟十三号是首次与49吨级的空间站组合体自主快速径向交会对接。为确保首次径向交会对接任务万无一失,航天科技集团五院502所研制团队进行了数年的技术攻关和大量地面实验,并在神舟十二号载人飞船返回地球前,就开展了与空间站的绕飞及径向交会试验。而为满足径向交会对接时的组合体姿态控制要求,天舟二号和天舟三号货运飞船在神舟十三号发射前,已分别停靠核心舱的前向端口和后向端口。

据《北京日报》报道,径向交会对接有三大难题,首先是持续控制姿态和轨道“难”,因径向交会没有稳定的中途停泊点,需要持续对飞船的姿态和轨道进行控制,推进剂消耗大,故障处置难。然后是姿态和相对位置确定“难”,在径向交会过程中,飞船需由平飞转竖飞等大范围的姿态机动,故对敏感器能看到目标和保证其不会被复杂光照变化所干扰的要求更高。

径向交会对接有三大难题。(北京日报客户端)

最后是航天员手控交会模式“难”,因径向交会对接过程中,基本失去了地球这个最熟悉的参照基准,测控条件变差,且相对动力学运动特性与前向交会不同,为手控交会模式下航天员的操作增加了难度。而今次径向交会对接是在制导导航与控制(GNC)系统指挥下,飞船智能自主完成,在未来空间站载人交会对接任务中,径向交会和前向交会亦将交替使用。

神舟十三号还有多个首次,包括首次在轨飞行6个月,期间首次实现4个航天器组合体在轨飞行,而中国航天员将创纪录的长期照料空间站,并在天宫中过年,翟志刚、王亚平及叶光富也亦将刷新聂海胜等人刚刚创造的110天的在轨飞行记录。

此外,神舟十三号在径向对接口停靠期间,帆板会长期被空间站大型柔性太阳电池翼和大柱段舱体遮挡,影响载人飞船在光照区供电能力。为满足长期停靠最大并网供电能力要达1400w的要求,轨道舱配电器须进行多项适应性更改。而中国航天科技集团八院805所的设计师,对内部器件安装位置及安装方式均进行了大范围调整,之后测控与通信子系统全面分析与覆核视频话音、遥控遥测、空空通信链路,确保在双目标测控区内,飞船可独立与地面进行遥测信息传输。

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