夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙與空間站組合體完成交會(huì)對(duì)接 最“強(qiáng)有力”的太空“握手” 如何確保成功?
北京時(shí)間11月1日凌晨4點(diǎn)27分,夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙與天和核心艙成功實(shí)現(xiàn)“太空握手”,這可是一場(chǎng)長(zhǎng)長(zhǎng)久久的相握,整個(gè)交會(huì)對(duì)接過程歷時(shí)大約13小時(shí)。夢(mèng)天入列,標(biāo)志著我們組建中國(guó)空間站的“最后一塊積木”已經(jīng)就位?;仡櫿麄€(gè)過程,雖然太空中航天器的交會(huì)對(duì)接我們已經(jīng)完全不陌生了,但是這一次的看點(diǎn)在于,這是到目前為止,23噸的夢(mèng)天與60噸的組合體進(jìn)行的最“強(qiáng)有力”的一次對(duì)接。
夢(mèng)天與空間站組合體的交會(huì)對(duì)接,重量如此之大,控制難度顯然也增大,怎么確保交會(huì)對(duì)接成功?接下來,為什么不能馬上進(jìn)行太空轉(zhuǎn)位?要做哪些準(zhǔn)備工作?太空轉(zhuǎn)位的難點(diǎn)在哪?又將怎樣平穩(wěn)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)位呢?
動(dòng)畫演示夢(mèng)天艙與空間站組合體交會(huì)對(duì)接過程
夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙在發(fā)射前,空間站組合體就已經(jīng)完成了一次180度的調(diào)頭,前向?qū)涌诔蛄藟?mèng)天艙趕上來的方向。夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙與空間站組合體進(jìn)行交會(huì)對(duì)接,必須得在同一軌道高度。
此后,夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙采取“追”空間站組合體的方式進(jìn)行交會(huì)對(duì)接,它們之間的距離也不斷縮短,當(dāng)夢(mèng)天艙距離空間站5公里時(shí),進(jìn)入全自主交會(huì)對(duì)接。最后通過對(duì)接機(jī)構(gòu),夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙和空間站組合體牢牢抓在一起并鎖緊,完成對(duì)接。
接下來,夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的太陽翼全部展開。
和問天實(shí)驗(yàn)艙一樣,夢(mèng)天艙的柔性太陽翼分兩次展開,在夢(mèng)天艙發(fā)射入軌后先展開一部分,和空間站對(duì)接后再全部展開。這是為了保證夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙和空間站組合體交會(huì)對(duì)接的時(shí)候,對(duì)整個(gè)艙體姿態(tài)的擾動(dòng)最小,所以采用了二次展開的技術(shù)。
夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙后續(xù)將按計(jì)劃實(shí)施轉(zhuǎn)位 轉(zhuǎn)位前需進(jìn)行一系列準(zhǔn)備工作
夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙接下來的一項(xiàng)重要任務(wù),就是轉(zhuǎn)位。它將從天和核心艙的前向?qū)涌?,平面轉(zhuǎn)位90度,轉(zhuǎn)向永久停泊口。 關(guān)于轉(zhuǎn)向任務(wù)實(shí)施的時(shí)間,科研人員透露,計(jì)劃在11月3日進(jìn)行。 為什么不在對(duì)接后馬上進(jìn)行轉(zhuǎn)位呢?因?yàn)檗D(zhuǎn)位前還需要進(jìn)行一系列的確認(rèn),包括飛行器狀態(tài)、組合體狀態(tài)、執(zhí)行任務(wù)的設(shè)備狀態(tài)等等,這就需要一定時(shí)間和準(zhǔn)備程序。這其中,有哪些步驟比較關(guān)鍵?來聽航天科技集團(tuán)五院空間站系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師羅文成的介紹↓
轉(zhuǎn)位如“四兩撥千斤” 如何平穩(wěn)進(jìn)行?
空間站“四艙”組合體總重量超過60噸,夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙也有20多噸。但是,連接這兩個(gè)龐然大物的轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)只有100多公斤,轉(zhuǎn)位過程可以說是“四兩撥千斤”。轉(zhuǎn)位的難點(diǎn)在哪里?如何平穩(wěn)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)位?
航天科技集團(tuán)五院空間站系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師 羅文成:轉(zhuǎn)位的難點(diǎn)主要有兩點(diǎn),第一點(diǎn):艙很大,無法做地面試驗(yàn),只能靠仿真模型來驗(yàn)證,模型怎么建準(zhǔn),是最大的一個(gè)難點(diǎn)。第二點(diǎn)是轉(zhuǎn)位過程中如何保證穩(wěn)定還要保持測(cè)控可見。
轉(zhuǎn)位過程猶如“四兩撥千斤”,如何平穩(wěn)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)位,科研人員做了大量試驗(yàn)及預(yù)案。
航天科技集團(tuán)五院空間站系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)師 羅超:如果轉(zhuǎn)臂中間在卡置了怎么辦?關(guān)節(jié)如果停在某個(gè)地方,過不去也回不來,這樣的話對(duì)空間站組裝任務(wù)來說是一個(gè)特別巨大的風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)這個(gè)風(fēng)險(xiǎn),我們一方面用機(jī)械臂可以來備份接手,另一方面在軌也要對(duì)轉(zhuǎn)臂進(jìn)行大量的測(cè)試試驗(yàn)。針對(duì)所有的這些可能發(fā)生問題的環(huán)節(jié),都從包括方案設(shè)計(jì),包括地面的測(cè)試,包括在軌的測(cè)試,還準(zhǔn)備了上百種的這種故障預(yù)案來應(yīng)對(duì)。
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