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10年前,一“吻”定情!9月20日晚,上海航天人让“浪漫之吻”再现太空
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来源:上观新闻 作者:刘锟 2021-09-20 23:07
摘要:9月20日22时08分,天舟三号成功与核心舱的后向对接口实现精准对接。

太空中的“钢铁侠”再度上演“浪漫之吻”。

2021年9月20日15时10分,我国空间站的第二艘货运飞船天舟三号在“货运专列”长征七号运载火箭的托举下成功发射。飞船发射约6.5小时后,当天晚间22时08分,天舟三号成功与核心舱的后向对接口实现精准对接,万众瞩目下的“深情之吻”再次惊艳太空。

这一吻,距离2011年我国首次实现空间交会对接,已经过去整整10年。

这一吻,究竟有多重要?

就如同天舟二号一样,天舟三号货运飞船要把物资和设备送进核心舱,要实现推进剂补加,必须在船—舱间建立起高可靠的刚性连接,这就离不开对接机构分系统。

天和核心舱拍摄的天舟三号画面

放眼世界载人航天界,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,其难度被形象地称为“万里穿针”。

犹记得,2011年11月3日,“砰!”随着太空中那一记无声却胜似有声的撞击,神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器成功实现刚性连接,形成组合体,我国首次空间交会对接试验获得成功,成为继美国、俄罗斯之后世界上第三个自主掌握空间交会对接技术的国家。2012年,在神舟九号载人飞船与天宫一号交会对接中,航天员刘旺执行手控对接操作,打出一个漂亮的“太空十环”,为我国手动交会对接技术创造首个佳绩。

时至今日,我国已实施了14次空间交会对接,圆满实现了首次无人、载人交会对接,并验证了在轨补加等等技术,为如今空间站的建设打下了坚实基础。

在一次次精准、安全、可靠的太空之吻背后,是上海航天技术研究院805所对接机构研制团队16年如一日的艰辛攻关。

当进入空间站时代,对接机构面临着更大挑战。

今年的4月29日,我国空间站的第一个舱段天和核心舱如期升空,我国空间站建造大幕正式拉开。作为“太空搭积木”的关键,对接机构堪称我国空间站的“关节部位”。我们知道,空间站的统一管理和控制以及航天员生活的天和舱,有3个对接口和2个停泊口,停泊口用于问天舱、梦天舱与天和舱组装形成空间站组合体,对接口用于神舟飞船、天舟飞船及其他飞行器访问空间。

这样的结构设计,让上海航天805所不但要承担起核心舱上用于接受航天器来访的5个被动对接机构,还包括后续两个实验舱以及空间站运营阶段每一艘飞船的主动对接机构的研制生产工作。

“按照后续规划,我们每年要保证4套对接机构的生产交付,才能满足空间站正常运营需求。”上海航天805所对接机构副主任设计师丁立超说,只要后续有航天器发射,就必须通过对接机构才能实现与空间站任意舱段的组合。

任务重、节点紧,产品的研制生产不允许任何一个环节出现失误,否则就会影响到整个任务的进程。

“针对空间站工程对对接机构的需求,我们通过部组件产品化、测试项目通用化以及发射场流程优化等方式,有效提高了生产效率,完全可以紧跟空间站工程高密度发射的步伐。”上海航天飞船项目办冯平介绍道。

还有一点尤为重要,与以往天舟一号货运飞船与天宫一号、二号空间实验室对接不同,空间站的对接中,每一艘货船、载人飞船都要实现与更大吨位的22吨天和核心舱对接。

天舟三号成功与核心舱的后向对接口实现精准对接

为了让飞船的主动对接机构与核心舱的被动对接机构“温柔亲吻”,上海航天对第一代对接机构进行升级改进,创新性地提出了“可控阻尼”的控制思路,来缓冲大吨位航天器对接过程中产生的撞击能量,使原本8吨的对接能力提升到74吨,乃至180吨,大大提升了大型航天器对接的可靠性和安全性。

据透露,此次天舟三号货运飞船成功对接后,将视情况进行“太空加油”,等待神舟十三号航天员乘组进驻空间站后“拆包裹”。早在5月份就拜访空间站的“快递小哥”天舟二号货运飞船,近日已通过180°绕飞,来到了原本停靠神舟十二号载人飞船的位置。目前,三个航天器呈一字构型。

值得一提的是,相比本次发射的天舟三号,天舟二号的在轨对接试验更显繁重,后续还将有一系列大动作。譬如,除了上述提到的绕飞外,它还将与即将到来的神舟十三号航天员配合,再一次完成“太空手动打靶”,即手控遥操作对接;同时,还要配合机械臂完成首次舱体转位试验,为后续实验舱的转位动作做先行验证。

栏目主编:刘锟 文字编辑:刘锟 题图来源:中国载人航天工程办公室
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