央視網消息:5月30日上午,神舟十六號載人飛船發射成功後,很快就進入瞭交會對接的任務中。通過一段虛擬演示來瞭解一下交會對接。

  其實,飛船在剛剛發射成功進入軌道的時候,還沒有到達空間站所在的距地球近400公裡的軌道高度。它怎麼找到空間站,去實施精準的交會對接呢?在尋找空間站核心艙這個對接目標的過程中,神舟十六號載人飛船會進行6次變軌,不斷抬升自己的軌道高度,縮小與空間站之間的距離。

  在完成6次變軌,來到空間站後下方的位置時,飛船進行一個俯仰調姿,也就是飛船從原來的水平姿態,做一個抬頭的動作,把自己調整為與空間站核心艙垂直的姿態。然後逐漸來到核心艙徑向,也就是下方200米的位置,在這裡,神舟十六號再進行一個滾動調姿,也就是逆時針轉體180度。

  之後,飛船上所攜帶的測量敏感器經過一系列位置確認,繼續向核心艙節點艙下方19米的位置靠近。在19米保持點再次確認位置之後,飛船繼續靠近核心艙節點艙徑向對接口。最後,對接機構捕獲、鎖緊,這樣,神舟十六號載人飛船與空間站組合體最終完成對接,形成三艙三船新的組合體。

  徑向交會對接將迎接多項挑戰

  此次神舟十六號與空間站要進行徑向交會對接,也就是飛船要從空間站的正下方進行對接,這也是空間站“T”字構型建造完成後的首次徑向交會對接任務。相比於以往進行的交會對接任務難度更大,它到底難在哪?科研人員又是如何來應對的?

  此前,我國在太空進行的航天器交會對接,大多是在水平方向。而徑向交會對接則可以理解為從垂直方向進行對接。雖然此前神舟十三號、十四號都已經完成過徑向對接,相當於有瞭經驗,而此次神舟十六號是第一次與三艙構型的空間站進行徑向交會對接,依然面臨著很多前所未有的挑戰。

  航天科技集團八院神舟飛船對接機構分系統主任設計師 姚建:這個是我們首次對“T”型空間站組合體實施徑向對接。我們這次對接存在一個較大的偏心,對於我們來說也是一個全新的挑戰。

  在太空進行交會對接,形象地說,就是兩個航天器在太空裡“相撞”。因此,二者的質量會對整個對接過程產生巨大影響。這次神舟十六號就是要豎直地“撞向”一百多噸重的空間站,因此,在對接過程中的沖擊力也就更大,如何解決這個問題?科研人員想瞭辦法。

  航天科技集團八院神舟飛船對接機構分系統主任設計師 姚建:我們就通過增加可控阻尼器這個配置,來幫助我們來控制對接時候的載荷,來保證航天員還有船上設備能夠承受對接碰撞所帶來的一個沖擊。

  據介紹,由於神舟飛船在交會對接過程中,需要依靠許多測量敏感器來判斷位置和方向,而這些敏感器當中,又有很多是以太陽或者宇宙背景作為判斷依據。然而,由於此次飛船是從空間站的下方進行對接,因此,空間站巨大的體型會對太陽進行遮擋、對陽光進行反射,反而會對飛船上的敏感器帶來幹擾。

  航天科技集團五院神舟飛船制導與控制分系統副主任設計師 張一:這方面就需要依靠飛船上面搭載這些測量設備,它自身的一些抗幹擾的特性,包括一些目標識別的能力來區分。也就是說,它能夠識別出來,進來的是我想要的測量目標,還是其他的一些遮擋目標。提高識別能力之後,就不會影響整個交會對接過程當中的導航的數據的穩定性和可靠性。

  多重措施保障交會對接任務安全

  據介紹,神舟十六號飛船充分繼承瞭神舟十五號飛船的技術狀態,主要功能和技術指標保持不變。在此基礎上,根據空間站的任務要求,研制人員為神舟十六號在交會對接任務當中,有可能面臨的各種情況制定瞭充分的預案,使得這艘飛船更加安全可靠,為航天員的安全“保駕護航”。

  航天科技集團五院載人飛船系統項目技術副經理 邵立民:比如說在發射過程中,如果運載(火箭)出現故障,飛船有自動逃逸系統。在不同的高度下,如果運載(火箭)出現問題,我們飛船能夠保證帶著航天員安全落地。

  在飛行過程中,飛船上的設備能夠自動進行識別故障,自動處置故障。能夠在交會對接任務過程中,針對各種可能發生的威脅航天員安全的緊急事件,都做瞭詳細的應對預案。

  航天科技集團五院載人飛船系統項目技術副經理 邵立民:如果艙體泄漏等等,我們就是應急返回。如果是交會對接過程中出現問題,比如說我們的各種導航信號有問題,我們可以轉移到地面導引,也就是說我們地面測定飛船的位置,然後生成控制參數,然後註入到飛船裡邊,飛船就是按照地面的控制來進行接近。

  邵立民介紹,由於此次交會對接任務是飛船自主完成,不需人工幹預。但是一旦出現問題,可立即切換到由地面控制。此外,飛船上各項系統還配備瞭冗餘和備份,大大提高瞭飛船自身的安全可靠性。

  航天科技集團五院載人飛船系統項目技術副經理 邵立民:有北鬥導航系統和微波雷達系統,它倆之間是可以互相備份,我們如果一套系統有問題,我們可以切到另一個系統。比如說北鬥系統,這套導航設備裡邊,它還有A、B機,它倆之間是熱備份的,就是A機如果有問題可以B機(運行)。如果自控系統有問題,那麼可以切到航天員手動控制,這個是因為它是兩套完全獨立的系統。

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