什么是航天器的快速对接?
神舟十二昨天都回来了,马上天舟三号货运飞船即将在文昌接力发射。按照计划,天舟三号也会使用快速对接方式,6个多小时就能走完约20万千米的路程,顺利给天宫送货。目前来看,快速对接已经是中国载人航天的常态,天舟二号、神舟十二、天舟三号,估计还包括未来的任务大都会使用这个策略。
在讲什么是快速对接前,有必要简单科普下航天器是怎么对接的。俄罗斯联盟飞船对接国际空间站做过一套极好的科普动画,用它作为案例作为讲解,世界各国航天器的流程大同小异。
火箭发射10分钟后就能将飞船送入太空,但飞船入轨后的轨迹其实是个近圆形的轨迹,国际空间站也是一个近圆形,可以想像:二者轨迹需要完美相切才能相遇。但如果从发射后就要求对接难度太大,毕竟这样对火箭和航天器发动机工作时轨道控制精度要求太高,发射窗口也会被逼到极小,且全程不能出任何问题,甚至必须理论值!
保险起见,二者会进入不同高度的轨道,但轨道倾角和升交点一样,这样二者的轨道周期不同,大约两天内会数次"接近"。在此期间,位于下方的飞船有足够长的时间缓慢精细调整轨道。
最后阶段时,其实不是飞船追空间站,而是空间站追飞船。飞船先到国际空间站轨道稍高且靠前的区域,然后掉头,发动机换方向,减速+精细控制等待国际空间站"撞"上来。虽然相对地球速度高达7.8千米/秒,声速几十倍,但相对速度极小没啥问题。
以上方案,在大多数情况下,联盟飞船、进步飞船、航天飞机、神舟飞船、天宫飞船、龙飞船、HTV、天鹅座飞船都在这样用,载人任务一般都是发射后两天才对接,这样效率低、宇航员/航天员比较痛苦、但是安全性最高。
当技术足够成熟,尤其是航天器轨道控制技术完美,就可以尝试缩短这两天的时间,即快速对接,一般在围绕地球4周左右完成。从发射到对接的总时间6小时以上。或者更加极限,挑战2周、3个多小时对接。但一般来讲,考虑安全性,载人的任务要更小心,货运的可以更大胆。
快速对接领域也是个"艺高人胆大"的竞技场:在载人航天领域,美国有过一个疯狂的纪录,也是人类历史最快速载人情况下对接的1966年双子座11任务,乘组也是后来的阿波罗12号任务两名宇航员,94分钟(一圈)就对接,这个记录无人能破。双子座的这个记录需要超级精确的火箭控制和发射窗口控制,为了实现一圈对接的目标,当时的发射窗口只有1秒,早1秒晚1秒都不行!要知道那是1966年。这既是大胆的技术,也是大胆的玩命。
不过真的没必要玩这么极限,随着人类载人航天逐渐成熟,大家也以实用为主。目前,载人联盟基本能实现6小时载人对接,也在突破往3小时走,是咱们比较靠谱的努力目标。
如前文,货运飞船不载人就无所谓了,理论上可以做到更快,现在的进步号已经可以实现3小时。不过货运没那么急,也因此没啥必要追求对接速度,6小时、或者3小时很好了。
不用上天都可探月,登陆火星也不烫脚在茫茫宇宙无垠星空里,有着太多我们未见的景象,未知的角落。因为迷恋宇宙,有着无穷无尽的好奇,所以,我们开始迈向星河。而这个比遥远更远的地方,充满了我们无尽的遐想和浪漫。这期,好物小
长假不愁没地去,6场宝藏新展来袭,赶紧收五一小长假就要到啦假期的出行计划你安排好了吗?除去车水马龙的景点,人潮汹涌的商场,你觉得五一最时尚的打卡活动是什么呢?与其在家憋出眼泪,不如看此攻略,避开人潮,独享艺术气息,这份精
对话肖像,并行人生南非当代摄影展当我们面对一幅肖像时,人物的表情衣着动作背景其实都是在与我们对话。在镜头幕后,它隐藏了什么,又暴露了什么?本期,两位艺术家拍下了她们眼中的南非,让我们一起在她们的作品中并行另一种人
不再需要传统物理理论,机器学习可直接准确预测行星运动编译大路近来,有一种新的算法或者说是一套新的规则,能够预测太阳系行星轨道,也可以更好地预测并控制为核聚变反应堆提供燃料的等离子体。该算法由美国能源部(DOE)普林斯顿等离子体物理实
大脑通过旋转记忆区分过去和现在编译文龙当我们清醒时,无论是人类还是其他动物都必须在过去和现在的意识之间维持平衡。我们在不断获取与我们周围世界有关的新的感官信息的同时,也保留有对先前观察到的短期记忆。我们学习行动
独家专访深势科技攻克传统分子模拟瓶颈,驱动多行业应用作者凯霞近几年,人工智能与其他学科交叉研究正在飞速发展,国内外也涌现出一批新兴初创公司,涵盖了医药材料等各个行业。北京深势科技有限公司(深势科技)就是其中最具代表性的公司之一。他们
北冰洋,据说曾经是海北冰洋示意北冰洋是世界上最小的大洋,从这张图看来就像被几块陆地围起来的小小湖,北冰洋周围的国家和地区有加拿大美国阿拉斯加俄罗斯挪威冰岛和格陵兰(丹)。北冰洋的形成海洋地质学家研究,
印度大叔制造神器,会移动的制砖机,一分钟造三百块这位大叔就凭借自己的本事,打造出了一个既省力又省成本的移动制砖机,这是一辆可以帮助人们制造砖头的大卡车。这位大叔是哪里人呢?他来自开挂民族印度。提起印度,人们想到的就是印度人的奇葩
比利时神奇的拐弯水渠,让村民免费用上电老外发明的拐弯水渠,让国外的一个村子用上了免费的电。提起水力发电,很多人的第一反应会想到三峡这个号称世界第一的大坝。一般来说人们都会将水力发电站建在江里,然后利用水位落差,再配合上
偷偷抢跑,带你去看哪些准备刷爆朋友圈的展览最近,中国体育健儿在东京奥运会上可谓愈战愈勇,金牌数都够拼3个九宫格了广东的苏神破了亚洲百米飞人记录,值得祝贺!那今天我给大家整来一些喜闻乐见的展览,请收好!01hr儿童艺术节Bn
浙大教授发明牙齿修复药水,两滴就能补好牙?滴上两滴药水,就能补好牙?这种黑科技真的存在吗?浙大学者告诉你,两年下来,他做过实验的牙齿,已经能装满一个脸盆了!没错,他真的做到了!他发明的神奇药水只要两滴即可长出牙釉质,厉害了