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天宫一号和天舟二号对接了吗
天舟一号与天宫二号4月22日要自动交会对接,天宫二号和天舟一号形成这个组合体,进行一次推进剂补加,就是我们常说的“空中加油”,将货运飞船的燃料补加给天宫二号。
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据中国载人航天工程办公室消息,天舟二号货运飞船入轨后顺利完成入轨状态设置,于5月30日5时01分,采用自主快速交会对接模式,精准对接于天和核心舱后向端口,整个过程历时约8小时。
天舟二号携带了航天员生活物资、舱外航天服及空间站平台设备、应用载荷和推进剂等,与天和核心舱完成交会对接后,转入组合体飞行阶段,将按计划开展推进剂补加和空间站应用项目设备测试等工作。
空间交会对接是载人航天活动的三大基本技术之一,是实现空间站和空间运输系统的装配、回收、补给、维修、航天员交换及营救等在轨服务的先决条件,复杂度高、精准度高、自主性要求高、安全性要求高。为掌握这项技术,中国航天人前赴后继奋斗了近30年。
“万里穿针”神技再现
天舟二号与天和核心舱的交会对接是中国在轨进行的第2次快速交会对接,“万里穿针”技术再现太空。与2017年天舟一号与天宫二号的交会对接相比,此次交会对接又实现了新的技术升级。
相较天舟一号,天舟二号增加了“全相位全自主交会对接方案”。中国航天 科技 集团五院专家解释道,“全相位”就是无论目标飞行器在入轨时和空间站的相对位置有1/4圈、半圈,哪怕整圈,“天舟”都能以最快速度或者在规定时间点实现对接,而不用专门根据空间站的位置来选择飞船发射时间,真正实现了全天候发射。
“全自主”就是从飞船入轨到交会对接成功,全程不需要人工干预,船上控制器自主规划完成。天舟一号在远距离段需要人工辅助把飞船引导到距离天宫二号一定的位置,然后由飞船自主完成近距离交会对接。而天舟二号则增加了远距离自主导引,飞船可以利用北斗导航的位置信息来实现远距离的全自主导航计算及其制导与控制。
换言之,以后天舟货运飞船造访空间站,这一过程中人只负责监视,整个交会和对接过程由“天舟”完全自主完成。
自控、手控两相宜
手控交会对接和自动交会对接是空间交会对接系统的“左右手”,互为备份,是系统可靠性的重要保障。因此神舟载人飞船从研制之初就按照不同的逻辑分别为两套系统设计了相对独立的系统。
尽管天舟二号是货运飞船,但也装备了手控系统,在货运飞船与空间站交会对接的最后平移靠拢段,手控是重要的控制手段之一,具备支持空间站内航天员进行手控遥操作实现前向或后向的交会对接或撤退撤离的能力。
一旦自动交会对接模式故障时,控制系统可以转为手控遥操作模式,空间站上的航天员可以通过“遥操作”,以遥控的方式“驾驶”飞船,实现货运飞船规避空间站或安全、准确地与空间站对接。
为保证系统整体可靠性,天舟货运飞船的自控与手控系统间通过设计不同的信息接口实现了相互故障隔离,但必要时又可以实现可靠的模式切换。
近三十年磨一剑
为了早日建成中国人自己的空间站,在中国载人航天工程立项前,中国航天 科技 集团五院502所科研人员就瞄准空间站建设必须的交会对接技术开始攻关。
至2011年11月,神舟八号成功完成了与天宫一号的两次自动交会对接。2012年6月,神舟九号在航天员刘旺的操控下与天宫一号成功实现手控交会对接,标志着中国突破相对导航、制导、控制和交会对接相对测量敏感器等一系列关键技术,成为世界上第3个独立掌握交会对接的国家。
2016年,作为交会对接的一项必要相关技术,在神舟十号任务中验证了绕飞技术。2017年,天舟一号和天宫二号快速交会对接在轨试验圆满成功,使中国成为世界上第3个掌握近地快速交会对接的国家。
之后,研发团队用几年时间在自主性、可靠性等多方面对交会对接技术进行完善,至天舟二号与天和核心舱对接,502所三代研发人员已经前赴后继奋斗了近30年。
随着天舟二号和天和核心舱首次“太空牵手”成功,中国的空间交会对接技术也迎来了新的 历史 阶段。
天宫一号和天舟二号的区别是什么
天宫一号是中国为下一步建造空间站而研制的空间目标飞行器,主要任务是作为空间交会对接目标,完成空间交会对接飞行试验;保障航天员在轨短期驻留期间的工作和生活,并保证航天员安全;开展空间应用、航天医学实验、空间科学实验和空间站技术试验;初步建立能够短期载人、长期无人独立可靠运行的空间试验平台。
天舟二号是天宫一号和天宫二号的补给货运飞船,主要有运补给、加燃料、收废物等作用。1、运补给:天舟二号要给航天员运送生活补给,以及维修备件和科学实验设备,由航天员安装到位或者做科学实验。2、加燃料:源源不断地给空间站进行燃料补给才能使空间站长期稳定在轨运行。3、收废物:空间站中产生的废弃物也要存放到货运飞船当中去。当货运飞船的任务和使命完成后要脱离空间站的时候并不返回地面,而是带着空间站的垃圾返回到预定的海域,进入大气层当中烧毁。
天舟一号和天宫二号对接时间
据报道,6月19日14时55分,天舟一号货运飞船在成功完成与天宫二号空间实验室的绕飞试验后,实现与天宫二号的第二次交会对接,专家表示这次试验为今后实现货运飞船与大型空间站对接奠定了坚实基础,对于未来的空间站建设具有重要意义。
报道称,专家表示,此次货运飞船的绕飞及交会对接将为空间站建设积累更多的经验和数据,为未来复杂对接做准备。之前中国进行的航天器交会对接,天宫二号空间实验室或之前的天宫一号目标飞行器都需要进行比较大幅度的姿态调整。
据悉在中国未来的空间站建成后,其重量将近百吨,当与飞船交会对接时,不可能为了适应飞船而大幅度调整姿态,这就需要飞船自动寻找空间站对接口,而天舟一号货运飞船绕天宫二号的全自主绕飞就是为了验证该项技术。
专家称,空间绕飞是两个10吨左右的飞行器在以每小时29万公里的高速飞行过程中完成的,一旦发生碰撞,后果不堪设想,所以要求两者的轨迹和姿态控制必须极为精准,绕飞技术需要确保航天器能从多个方向与空间站对接,是交会对接技术的进一步发展,是空间站建造和运营的关键技术之一。
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