隨著神舟十三號載人飛船發(fā)射圓滿成功，中國載人航天事業(yè)又邁出了關(guān)鍵的一步。

10月16日0時(shí)23分（北京時(shí)間，下同），搭載神舟十三號載人飛船的長征二號F遙十三運(yùn)載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心按照預(yù)定時(shí)間精準(zhǔn)點(diǎn)火發(fā)射，發(fā)射取得圓滿成功。

據(jù)中國載人航天工程辦公室消息，神舟十三號載人飛船入軌后順利完成入軌狀態(tài)設(shè)置，于10月16日6時(shí)56分，采用自主快速交會(huì)對接模式成功對接于天和核心艙徑向端口，與此前已對接的天舟二號、天舟三號貨運(yùn)飛船一起構(gòu)成四艙（船）組合體，整個(gè)交會(huì)對接過程歷時(shí)約6.5小時(shí)。10月16日9時(shí)58分，航天員翟志剛、王亞平、葉光富先后進(jìn)入天和核心艙。后續(xù)，航天員乘組將按計(jì)劃開展相關(guān)工作。

3名航天員進(jìn)駐空間站后，將分別開啟天舟二號和天舟三號貨運(yùn)飛船艙門，進(jìn)一步開展再生生保、在軌維修等技術(shù)驗(yàn)證和應(yīng)用，轉(zhuǎn)移物資和廢棄物，視情進(jìn)行出艙活動(dòng)。駐留期間，還將擇機(jī)利用天舟二號進(jìn)行機(jī)械臂轉(zhuǎn)位驗(yàn)證試驗(yàn)。航天員駐留180天后返回地面，任務(wù)結(jié)束后全系統(tǒng)完成評估，轉(zhuǎn)入空間站建造階段。這意味著“太空出差”三人組將在空間站里過春節(jié)。

神舟十三號載人飛船是中國空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段的最后一次任務(wù)。此次飛行，它將驗(yàn)證空間站建造和運(yùn)營所需的最后幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，為中國建造“天宮”打下重要基石。

首次徑向交會(huì)對接

神舟十三號載人飛船將實(shí)現(xiàn)多個(gè)首次，即首次與三艙組合體自主快速徑向交會(huì)對接，首次長期在軌停靠6個(gè)月，實(shí)現(xiàn)4個(gè)載人航天器形成組合體長期在軌飛行，首次具備天地結(jié)合多重保證的應(yīng)急救援能力。

尤其值得關(guān)注的是首次徑向交會(huì)對接。

早在航天事業(yè)起步之初，老一輩航天工作者就認(rèn)識(shí)到掌握空間交會(huì)對接技術(shù)是我國獨(dú)立自主建設(shè)空間站必須走出的關(guān)鍵一步，并將其確定為實(shí)現(xiàn)載人航天工程“三步走”中第二步要突破的核心關(guān)鍵技術(shù)之一。

自4月份以來，我國已成功實(shí)施了空間站建造任務(wù)的5次發(fā)射，其中包括被稱為“太空母港”的天和核心艙，派出兩位“太空快遞小哥”派送物資，安排兩批共6名航天員“出差”外太空。后續(xù)，我國還將實(shí)施2次空間站艙段的發(fā)射、以及多艘飛船的發(fā)射任務(wù)。

要想搭建起“太空城堡”，被稱為“太空之吻”的空間交會(huì)對接技術(shù)至關(guān)重要，而中國航天科技集團(tuán)八院（下稱“八院”）研制的對接機(jī)構(gòu)則是實(shí)現(xiàn)對接的核心。

載人飛船系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師張崇峰介紹，在我國空間站任務(wù)中，所有對接機(jī)構(gòu)（包括天和核心艙在內(nèi)的3個(gè)艙段與后續(xù)每一艘飛船的對接機(jī)構(gòu)）都是由八院研制。

從2011年首次亮相至今，“太空之吻”已經(jīng)走過了整整十年。十年間，我國共成功實(shí)施15次（含神13）精準(zhǔn)可靠對接，經(jīng)歷了從無人到有人、從自動(dòng)到手控、從幾天到6.5小時(shí)、從軸向?qū)拥綇较驅(qū)印?/p>

神舟八號以來5艘飛船與目標(biāo)都是軸向?qū)樱鴱较蚺c軸向的夾角呈90度。此次神舟十三號首次完成與49噸級的空間站組合體自主快速徑向交會(huì)對接，我國空間站首次組成“T”字構(gòu)型。與以往歷次任務(wù)中的軸向?qū)酉啾龋瑥较驅(qū)拥某跏紬l件更加苛刻，如何確保實(shí)現(xiàn)90度的“穩(wěn)”，成為研制團(tuán)隊(duì)的重要任務(wù)。

在發(fā)射神舟十三號前，天舟二號和天舟三號貨運(yùn)飛船分別停靠核心艙的前向端口和后向端口。

這樣的布局是為了滿足神舟十三號徑向交會(huì)對接時(shí)的組合體姿態(tài)控制要求，對接機(jī)構(gòu)也將面臨前所未有的對接偏心長度變大的可能。為此，八院805所對接機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)通過全面分析對接工況，在增加可控阻尼器的基礎(chǔ)上，配合總體完成任務(wù)規(guī)劃，并開展了31個(gè)工況的捕獲緩沖試驗(yàn)，僅單項(xiàng)極偏差工況就達(dá)到24次。可有效消除對接機(jī)構(gòu)與多構(gòu)型、變噸位、大偏心對接目標(biāo)的捕獲、緩沖、連接適應(yīng)性風(fēng)險(xiǎn)，確保載人飛船與空間站組合體徑向穩(wěn)妥可靠對接。

值得注意的是，因?yàn)樯裰凼栐趶较驅(qū)涌谕？浚鍖㈤L期被空間站大型柔性太陽電池翼和大柱段艙體遮擋，導(dǎo)致載人飛船在光照區(qū)供電能力受到影響，需要空間站為飛船并網(wǎng)供電。軌道艙配電器為了滿足長期停靠最大并網(wǎng)供電能力需達(dá)到1400w的要求，進(jìn)行多項(xiàng)適應(yīng)性更改。八院805所的設(shè)計(jì)師對內(nèi)部器件安裝位置及安裝方式均進(jìn)行了大范圍調(diào)整，并通過鑒定級力學(xué)試驗(yàn)、熱學(xué)試驗(yàn)、電磁兼容試驗(yàn)，驗(yàn)證產(chǎn)品的可靠性和安全性。在神舟十二號飛行任務(wù)期間，還開展了空間站并網(wǎng)供電試驗(yàn)，證明未來神舟十三號將可通過這條并網(wǎng)專線獲取需要的電能。

“對接五兄弟”

“對接機(jī)構(gòu)分為主動(dòng)對接機(jī)構(gòu)和被動(dòng)對接機(jī)構(gòu)。神舟載人飛船、天舟貨運(yùn)飛船以及后續(xù)發(fā)射的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙都配置主動(dòng)端，入軌后，它們會(huì)自主完成與核心艙上的被動(dòng)對接機(jī)構(gòu)的捕獲、拉回、鎖緊。不同的飛船將根據(jù)任務(wù)需求，對接于核心艙上配置的各個(gè)對接口，這也是核心艙被稱為‘太空母港’的由來。”八院對接機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)師對第一財(cái)經(jīng)介紹。

核心艙上共配置了5個(gè)被動(dòng)對接口，設(shè)計(jì)師稱它們?yōu)?ldquo;對接五兄弟”。

“大哥”在核心艙的后端，核心艙專門的“太空快遞通道”，又稱為“后向?qū)涌?rdquo;，主要用于對接“太空快遞小哥”天舟貨運(yùn)飛船，保證整個(gè)空間站的貨物輸送及在軌“能量”補(bǔ)充，同時(shí)也是載人飛船的備份對接通道；“二哥”在節(jié)點(diǎn)艙的最前端，大名叫“前向?qū)涌?rdquo;，來訪的“客人”較多，除了神舟載人飛船、天舟貨運(yùn)飛船外，將來還要會(huì)先后迎接問天實(shí)驗(yàn)艙、夢天實(shí)驗(yàn)艙，堪稱“天宮守門人”；大哥和二哥還有特殊的補(bǔ)加接口，都可以為空間站補(bǔ)充推進(jìn)劑；“三哥”又稱“徑向?qū)涌?rdquo;，本次神舟十三號載人飛船就是對接在此處，是專門的“航天員通道”；“四哥”和“五弟”在節(jié)點(diǎn)艙的兩側(cè)呈對稱分布，稱為“側(cè)向停泊口”，將來問天實(shí)驗(yàn)艙和夢天實(shí)驗(yàn)艙會(huì)永久停靠在這里，讓航天員的居住條件由“一居室”變成“三居室”，大大增加航天員的活動(dòng)空間和范圍。

對“五兄弟”來說，要如此長時(shí)間暴露在太空環(huán)境中，承受88000次超過200攝氏度范圍的高低溫循環(huán)、低軌空間原子氧的剝蝕、多頻次的對接與分離后仍確保可靠，這對它們來說是一個(gè)全新的艱難考驗(yàn)。“通常來說，對接機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)壽命為3年，而 ‘五兄弟’足以算得上高壽命了。”為此，八院805所對接機(jī)構(gòu)團(tuán)隊(duì)全面系統(tǒng)地為“五兄弟”做了“深度體檢”，并為“五兄弟”量身定制了“延壽保險(xiǎn)”，包含了可能發(fā)生的故障預(yù)案共79項(xiàng)并制定了詳細(xì)處置措施，確保它們在軌期間的健康穩(wěn)定工作。

據(jù)了解，按照后續(xù)空間站建造及運(yùn)營規(guī)劃，八院對接機(jī)構(gòu)團(tuán)隊(duì)每年都要至少保證5套對接機(jī)構(gòu)的生產(chǎn)交付，才能跟得上空間站工程高密度發(fā)射的步伐。“只要后續(xù)有航天器發(fā)射，就必須通過對接機(jī)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)與空間站艙段的組合。任務(wù)重、節(jié)點(diǎn)緊，產(chǎn)品的研制生產(chǎn)不允許任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤，否則就會(huì)影響到整個(gè)任務(wù)的進(jìn)程。”設(shè)計(jì)師介紹說。

標(biāo)簽： 神舟 太空 里過 空間站