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神舟十三号航天员顺利进入天舟三号

来源:科技日报2021-10-18 09:52

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  神舟十三号载人飞船发射成功,中国空间站有人长期驻留时代到来。

  据中国载人航天工程办公室消息,10月17日9时50分,翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员成功开启货物舱舱门,顺利进入天舟三号货运飞船。接下来,他们还将开启天舟二号货运飞船货物舱舱门,按计划开展货物转运等相关工作。

  10月16日0时23分,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心成功发射,顺利将三名航天员送入太空。

  当天9时58分,三名航天员先后进入天和核心舱,开启为期6个月的在轨驻留。他们将开展机械臂操作、出舱活动、舱段转移等工作,进一步验证航天员长期在轨驻留、再生生保等一系列关键技术。

  神舟十三号任务是空间站关键技术验证阶段的决胜之战、收官之战,也是空间站在轨建设过程中承前启后的关键之战。

  将创造中国人太空驻留新纪录

  按照预定计划,神舟十三号停靠时间将由神舟十二号的3个月延长到6个月,执行180天组合体长期驻留任务,这将是我国迄今为止时间最长的一次载人飞行,将首次考核并验证空间站任务航天员长期在轨驻留能力。

  据航天科技集团五院(以下简称五院)神舟十三号载人飞船副总设计师郑伟介绍,神舟十三号飞船为推进舱、返回舱、轨道舱三舱结构,总长度约9米,共有14个分系统,是航天员实现天地往返的“生命之舟”。

  五院总体设计部神舟十三号载人飞船系统总体副主任设计师高旭介绍,为适应空间站复杂构型和姿态带来的复杂外热流条件,满足超长“待机”的要求,团队对返回舱、推进发动机和贮箱等热控方案、船站并网供电方案进行了专项设计,使飞船具备了供电、热环境保障的适应性配套条件。

  此外,先期到达的天舟三号携带了可供长期驻留使用的生活物资,为航天员提供充足“后勤保障”。

  成功实施首次径向交会对接

  神舟十三号“牵手”天和核心舱是我国载人飞船在太空实施的首次径向交会对接。

  10月16日6时56分,神舟十三号载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口,与此前已对接的天舟二号、天舟三号货运飞船一起构成四舱(船)组合体,整个交会对接过程历时约6.5小时。

  神舟八号以来,5艘载人飞船都是轴向对接,而径向与轴向的夹角呈90度。虽然只是方向变了90度,但难度大了不少。高旭表示,径向交会对接有“三难”。首先是持续控制姿态和轨道“难”。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。其次是姿态和相对位置确定“难”。神舟载人飞船配有敏感器,它就如同飞船的眼睛,通过观察星星和预设的标志点等来确定自己的飞行姿态、与空间站的相对姿态相对位置等。但由于径向交会过程中,飞船需由平飞转竖飞等大范围的姿态机动,对“眼睛”能看到目标和保证“眼睛”不会被复杂光照变化所干扰提出了更高要求。最后是航天员手控交会模式“难”。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,这给手控交会模式下航天员的操作增加了难度。

  据了解,此次径向交会对接整个过程都是在制导导航与控制(GNC)系统指挥下,飞船智能自主完成的。

  为适应空间站组合体不同构型及来访航天器不同停靠状态,实现与空间站前向、后向、径向交会对接和分离,神舟团队设计了新的交会路径和绕飞模式,增加了绕飞、快速交会对接、径向交会对接各项功能。径向交会和前向交会都是中国空间站载人飞船正常的交会方式,会在未来空间站载人交会对接任务中交替使用。(崔 爽 何 亮 付毅飞)

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