5月25日2时45分,中国航天科技集团有限公司五院抓总研制的神舟二十三号载人飞船成功与中国空间站完成径向交会对接,整个交会对接过程平稳有序、精准高效。这是我国载人飞船第一次执行3.5小时快速交会对接模式下的径向交会对接任务。
两种模式首次“组合应用”,具有开创性意义
空间交会对接被誉为“太空万里穿针”,是世界航天领域公认的最复杂的载人航天领域核心技术之一,而GNC(制导、导航与控制)系统作为驾驶神舟飞船的“舵手”,是完成交会对接任务的关键所在。GNC系统承担着飞船从发射入轨、姿态与轨道控制,到与目标飞行器全自主交会对接,再到撤离返回的全过程控制任务,其性能直接决定了交会对接的安全性与精准度。
经过数十年的技术积累与迭代,我国神舟飞船GNC系统已实现跨越式发展。从神舟八号耗时40余小时的初始验证,到神舟十二号至神舟二十号6.5小时快速交会对接的常态化应用,再到神舟二十一号至神舟二十三号3.5小时智能自主快速模式,覆盖前向、后向、径向,兼具高可靠、高精度、高效率的技术体系,实现了从可用到好用的跨越。
此次神舟二十三号与中国空间站的径向交会对接,是我国载人飞船第一次实现3.5小时快速交会对接模式下的径向交会对接。此前的神舟十三号、神舟十四号任务虽然验证了径向交会对接技术,但均为6.5小时交会对接模式;神舟二十一号、神舟二十二号开启了3.5小时快速交会对接模式,但均采用前向对接。此次任务首次将3.5小时快速交会技术与径向对接模式深度结合,实现了两种模式的首次“组合应用”。
记者从五院502所获悉,从技术验证角度而言,此次任务中,中瞄点之前的快速交会相关流程,已在神舟二十一号、神舟二十二号任务中充分验证;中瞄点之后的径向对接相关技术,也已在过往任务中得到检验,但在3.5小时快速任务中将两部分技术整合应用,具有开创性意义。
体现我国GNC系统的高水平操控能力
从GNC系统来看,径向交会对接与前向、后向交会对接存在显著差异,其技术难度远超后者,对GNC系统的精准控制能力提出了更高要求。前向、后向交会对接存在稳定的中途停泊点,即使飞船发动机暂停工作,也能在较长时间内保持姿态与轨道稳定,GNC系统的控制压力相对较小;而径向交会对接没有稳定的停泊点,飞船需持续调整姿态与轨道,全程处于动态控制状态,不仅要实时考虑推进剂消耗问题,也对GNC系统的实时响应和控制精度提出了严苛要求。
此前,我国已经实现了多次径向交会对接,此次任务则实现了在载人飞船上该技术与快速交会模式的深度融合。其中,中瞄点是我国空间交会对接技术的特色设计:中瞄点位于空间站后下方,是近距离全自主交会方案的灵魂,如同交会对接的“中转站”,飞船通过该点可便捷切换对接方向,大幅节省时间与推进剂消耗,此次任务中,GNC系统精准操控飞船通过中瞄点,顺利完成了中瞄点前后技术流程的无缝衔接,充分验证了该设计的科学性与实用性,也彰显了我国GNC系统的高水平操控能力。
据介绍,此次任务的成功,进一步验证了GNC系统的稳定性、可靠性与先进性,完善了我国快速交会对接技术体系,为后续空间站任务规划提供了更大灵活性,也提升了我国航天应急响应能力,为我国空间站长期在轨运营、开展空间科学实验与技术试验奠定了坚实基础,也为我国后续深空探测、载人登月等重大航天任务提供了宝贵的技术积累,
新京报记者 张建林
香港新闻社
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