神舟13发射倒计时,与空间站如何对接?看完后,太佩服中国智慧了
图为航天器进行空间对接
神舟十二号载人飞船刚刚平安返回,神舟13又进入了发射倒计时,而在本次的太空任务中,最大的看点之一,就是神舟飞船与空间站的径向交会对接,但两者如何对接你知道吗?看完介绍后让人吓一跳,太佩服中国智慧了。
图为交会对接模式图
根据公开资料显示,神舟十三号载人飞船将采用径向交会对接技术,但由于该项技术还未曾在太空当中验证过,所以难度非常大,那什么是径向交会对接技术呢?首先,交会对接指的是航天器在太空中进行短暂合体的一种必要活动,由于该技术难度大,重要性突出,所以和载人天地往返,航天员出舱活动并称为载人航天活动的三大基本技术,那么航天器进行交会对接有什么用呢?答案是为了搭建空间站以及为航天员提供物资补给等等,因为空间站由多个部分组成,所以很难被完整的送上太空,而掌握了空间对接技术,就可以对其进行分批发送和搭建,另外,为在空间站工作的航天员补充物资,以及互访在轨航天器等太空活动都离不开空间对接。
中国首次实现空间交会对接,是在2011年11月3日凌晨,神舟八号飞船与天宫一号目标器实现刚性连接,标志着中国掌握了空间对接的关键技术,具备了搭建空间站的能力,随后在2012年6月18日,神舟九号与天宫一号顺利完成交会对接,则意味着中国飞船已经具备了载人往返太空站的能力。
图为神舟飞船径向对接模拟示意图
目前中国已有的航天器交会对接均在水平方向进行,即意味着两个航天器是在同一轨道上同向运动的,因此只要控制好两者的相对速度,就可以很好地完成交会对接任务,但神舟13的本次交会对接将挑战一项新技术,即径向交会对接,在开始时,神舟13会运动到空间站的下方,此时两者将保持接口相对的垂直状态,随后神舟13缓慢加速上升,但由于空间站是始终运动的,所以神舟13还将与空间站保持相同的前进轨迹和速度。
而说到径向交会对接的难点,主要在于神舟13从下方接近空间站时,会存在一个轨道偏差,而不同轨道高度的速度有所不同,所以神舟13在做向上运动时,除了考虑径向速度变化外,还要考虑与空间站速度方向保持相同的角度变化,所以对载人飞船敏感器的测量精度和稳定性要求非常高。
图为太空航拍
那实现载人飞船与空间站的径向交会对接有什么意义呢?第一,是为了方便今后航天员访问空间站,如航天员乘组需要轮换时,就可以派出两艘飞船同时与空间站进行对接,第二,将提高对空间站的利用率,保证太空工作进度,第三,该技术的实现对于展示中国科技力量,发展航天事业具有重要意义。