11月12日12时10分,天舟五号货运飞船采取自主快速交会对接模式,成功对接于空间站天和核心舱后向端口。此次任务首次实现了两小时自主快速交会对接,航天科技集团五院表示,这打破了此前国际空间站创造的3小时3分钟的交会对接最短用时纪录,创下新的世界纪录。
天舟五号的交会对接过程,由航天科技集团五院502所研制的飞船制导导航与控制(GNC)系统控制完成。与天舟货运飞船此前的6.5小时快速交会对接相比,天舟五号主要从两方面进行了调整。一是优化了交会对接的控制制导策略,远距离导引过程由多圈次压缩为不到一圈,将多次轨道机动压缩为了两次综合轨道机动,该部分用时由原本的4个多小时减少到约1个小时;二是在近距离自主控制段减少了多个用以确认飞船状态的停泊点,类似动车组减少经停车站数量,加快了接近速度,将阶段时长由2个多小时缩短为约40分钟。
“严格来说,2小时交会对接并不是我们为天舟五号增加的新功能,之前的天舟系列货运飞船也有该功能。只是因为该模式对飞船飞行状态要求较高,所以未曾在轨实施。”502所交会对接首席专家解永春说,本次交会对接任务的圆满成功,标志着我国实现了交会对接方面的新突破,对我国空间站的长期在轨运营有着非常现实的意义。它可以极大提高我国的太空紧急救援能力,将大大缩短运输时间,使运输特殊鲜活试验品成为可能。如果将该技术应用于神舟载人飞船,将大大减少航天员赴空间站的飞行时间。
当然,2小时交会对接只是飞船交会对接的选项之一。飞船GNC系统可以根据火箭入轨的情况,自主选择不同时长的交会对接模式,其中2小时快速交会对接是目前最快速的模式,此外还可以选择3小时、5小时和6.5小时方案等。
解永春表示,天舟五号2小时快速交会对接的成功实施,标志着我国的自主定轨技术精度更高,姿态轨道控制精度更高,综合制导技术水平更高,飞控流程更加优化,也标志着交会对接模式更加多样化、功能更加丰富,适应能力更强,即我国的空间交会对接技术更趋成熟。未来,我国的空间交会对接技术还将持续进化,使这项技术更安全、更智能、更经济高效。
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