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王亚平发型抢镜了,网友:真·冲天辫

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失重环境中,王亚平的大辫子向天竖起。

文2910字,阅读约需4分钟

据央视新闻客户端消息,据中国载人航天工程办公室消息,在神舟十三号载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接后,航天员乘组从返回舱进入轨道舱。失重环境中,王亚平的大辫子向天竖起。网友:真·冲天辫,超可爱!


▲图源网络

按程序完成各项工作后,翟志刚开启天和核心舱舱门,北京时间2021年10月16日9时58分,航天员翟志刚、王亚平、叶光富先后进入天和核心舱。中国空间站也迎来了第二个飞行乘组和首位女航天员。后续,航天员乘组将按计划开展相关工作。


▲神舟十三号3名航天员已进入天和核心舱 镜头前挥手致意。新京报我们视频出品(ID:wevideo)




▲图源央视新闻

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中国航天首次径向交会对接,有三大难点

10月16日0时23分,在酒泉卫星发射中心,长征二号F遥十三火箭将神舟十三号载人飞船精准送入预定轨道。这是我国载人航天工程立项实施以来的第21次飞行任务,也是空间站阶段的第2次载人飞行任务。

神舟十三号载人飞船入轨后,按照预定程序,与天和核心舱和天舟二号、天舟三号组合体进行自主快速交会对接。这也是中国航天迎来的首次径向交会对接,即通过天和核心舱下方对接口与空间站进行交会并对接。



▲神舟十三号载人飞船与空间站组合体交会对接动画演示。来源:中国载人航天官方微信公众号

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径向对接的初始条件更加苛刻

空间交会对接技术被誉为“太空之吻”。没有这项技术,建立空间站、维持空间站的正常运营、航天员的定期更换,以及提供给空间站一切必要的天地往返运输任务,将无从谈起。

从2011年首次亮相至今,“太空之吻”已经走过了整整十年。十年间,我国共成功实施15次(含神十三)精准可靠对接,经历了从无人到有人、从自动到手控、从几天到6.5小时、从轴向对接到径向对接的创新突破。

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。

神舟八号以来的5艘飞船与目标都是轴向对接,此次神舟十三号首次完成与49吨级的空间站组合体自主快速径向交会对接,我国空间站也首次组成“T”字构型。与以往历次任务中的轴向对接相比,径向对接的初始条件更加苛刻。

实际上,在发射神舟十三号前,天舟二号和天舟三号货运飞船就已经分别停靠在核心舱的前向端口和后向端口。这样的布局是为了满足神舟十三号径向交会对接时的组合体姿态控制要求。

针对对接机构也面临前所未有的对接偏心长度变大的可能,航天八院805所对接机构分系统通过全面分析对接工况,在增加可控阻尼器的基础上,配合总体完成任务规划,并开展了31个工况的捕获缓冲试验,仅单项极偏差工况就达到24次。

据了解,这样可有效消除对接机构与多构型、变吨位、大偏心对接目标的捕获、缓冲、连接适应性风险,确保载人飞船与空间站组合体径向稳妥可靠对接。

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“对接五兄弟”各司其职助力完成任务

“对接机构分为主动对接机构和被动对接机构。神舟载人飞船、天舟货运飞船以及后续发射的两个实验舱都配置主动端,入轨后,它们会自主完成与核心舱上的被动对接机构的捕获、拉回、锁紧。不同的飞船根据任务需求,对接于核心舱上配置的各个对接口,这也是核心舱被称为‘太空母港’的由来。”航天八院对接机构设计师介绍。

核心舱上共配置了5个被动对接口,设计师亲切地称它们为“对接五兄弟”,它们各司其职,共同助力完成空间站任务。

“大哥”在核心舱的后端,核心舱专门的“太空快递通道”,又称为“后向对接口”,主要用于对接“太空快递小哥”天舟货运飞船,保证整个空间站的货物输送及在轨“能量”补充,同时也是载人飞船的备份对接通道;“二哥”在节点舱的最前端,大名叫“前向对接口”,来访的“客人”较多,除了神舟载人飞船、天舟货运飞船外,将来还会先后迎接问天实验舱、梦天实验舱,堪称“天宫守门人”;大哥和二哥还有特殊的补加接口,都可以为空间站补充推进剂。

“三哥”又称“径向对接口”,本次神舟十三号载人飞船就是对接在此处,是专门的“航天员通道”;“四哥”和“五弟”在节点舱的两侧呈对称分布,称为“侧向停泊口”,将来问天实验舱和梦天实验舱会永久停靠在这里,让航天员的居住条件由“一居室”变成“三居室”,大大增加航天员的活动空间和范围。

对“五兄弟”来说,要如此长时间地暴露在太空环境中,承受88000次超过200摄氏度范围的高低温循环、低轨空间原子氧的剥蚀、多频次的对接与分离后仍确保可靠,这是一个全新的艰难考验。

为此,八院805所对接机构团队全面系统地为“五兄弟”做了“深度体检”,并为“五兄弟”量身定制了“延寿保险”,包含了可能发生的故障预案共79项并制定了详细处置措施,确保它们在轨期间的健康稳定工作。

据了解,按照后续空间站建造及运营规划,航天八院对接机构团队每年都要至少保证5套对接机构的生产交付,才能跟得上空间站工程高密度发射的步伐。“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。”设计师介绍说。

目前,航天八院通过部组件产品化、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、总装、测试、试验效率,在确保满足空间站建造及运营阶段需求的同时,也保证每一次“太空之吻”的完美亮相。

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径向交会对接面临的“三大难题”

虽然只是方向变了90度,但是对接的难度却大了不少。

为确保首次径向交会对接任务万无一失,航天五院502所研制团队针对径向交会进行了数年的技术攻关和大量地面实验,并在神舟十二号载人飞船返回地球前开展了与空间站的绕飞及径向交会试验,为神舟十三号正式实施径向交会对接验证了关键技术。据介绍,此次径向交会对接面临“三大难题”。

一是持续控制姿态和轨道“难”。对于前向、后向交会对接,其200米保持点是一个稳定的保持点,即使发动机不工作,飞船也能较长时间保持稳定的姿态和轨道。而径向交会对接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。

二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和相对位置等。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,所以对“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。

三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。

记者了解到,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。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。

新京报记者 张建林 编辑 冯雅君 校对 刘军 编辑 孙琳智 来源 央视新闻客户端 人民网

值班编辑 古丽 吾彦祖

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