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一份來自地球的“快遞” 天舟五號的實力與意義
2022年11月14日 13:13:40
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：6067
上周，中國向遠(yuǎn)在太空的天和號“寄”出了一份特殊的“快遞”——天舟五號，而這份“快遞”的快遞員則是我們熟悉的長征七號遙六運載火箭。而這份“快遞”僅僅只用了2小時，就成功被天和核心艙“簽收了”。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】上周，中國向遠(yuǎn)在太空的天和號“寄”出了一份特殊的“快遞”——天舟五號，而這份“快遞”的快遞員則是我們熟悉的長征七號遙六運載火箭。而這份“快遞”僅僅只用了2小時，就成功被天和核心艙“簽收了”。
2022年11月12日，10時03分，搭載天舟五號貨運飛船的長征七號遙六運載火箭，在文昌航天發(fā)射場準(zhǔn)時點火發(fā)射；12時10分，天舟五號采取自主快速交會對接模式，成功與空間站天和核心艙后向端口完成對接。從點火發(fā)射到完成對接歷時僅2小時，打破了此前俄羅斯聯(lián)盟號MS-17與國際空間站3小時3分的對接記錄。而對于我國來說，快速交會對接技術(shù)的成功實施也標(biāo)志著我國在航天交會對接技術(shù)上的偉大突破(資料來源：科技日報)。
而將天舟五號看做是地球發(fā)完天和號的“快遞”也并不突兀。首先，作為一艘貨運飛船，天河五號中裝載了神舟十五號3名航天員6個月的在軌駐留消耗品、推進(jìn)劑、應(yīng)用實(試)驗裝置等物資，同時還搭載了“澳門學(xué)生科普衛(wèi)星一號”、宇航用氫氧燃料電池、空間寬能譜高能粒子探測載荷等試驗項目。對于我國航天工程來說，是一匹重要的“貨物”。
其次天舟五號也確實實現(xiàn)了“快”這點，這多虧于飛船制導(dǎo)導(dǎo)航與控制(GNC)系統(tǒng)。GNC系統(tǒng)是載人航天器重要分系統(tǒng)之一，主要起到穩(wěn)定并控制飛船，按照飛行任務(wù)的要求控制飛船姿態(tài)和軌道機動，保證飛船完成全部飛行任務(wù)并安全返回的作用。也正因為如此，GNC技術(shù)是一項綜合性的航天技術(shù)，涉及到了航天動力學(xué)、現(xiàn)代控制理論、現(xiàn)代光學(xué)、微電子技術(shù)以及計算機技術(shù)。GNC系統(tǒng)的技術(shù)實力一定程度上也反應(yīng)了國家在航天技術(shù)上的實力。而快速交會對接也是通過GNC系統(tǒng)實現(xiàn)的。
事實上，早在2017年，我國就已經(jīng)成功開展過快速交會對接在軌試驗，當(dāng)時我國利用天舟一號與天宮二號空間實驗室進(jìn)行對接，耗時6.5小時。盡管回頭看，這個時間和如今的2小時相比有所差距，但是當(dāng)時的成功實驗卻直接表面了，我國成為了第三個掌握近地快速交會對接技術(shù)的國家。
而在后來的幾年中，為了讓交會對接更加“快”，我國經(jīng)過了多次的優(yōu)化和調(diào)整，其中包括了優(yōu)化交會對接的控制制導(dǎo)策略以及減少了近距離自主控制段用以確認(rèn)飛船狀態(tài)的停泊點數(shù)量。盡管說起來輕松，但在實際實施的過程中卻非常復(fù)雜，有眾多的核心技術(shù)難點需要攻克。也正因為此，盡管此前天舟貨運飛船已經(jīng)具備2小時交會對接功能，但是并未在軌實施(天舟二號、天舟三號、天舟四號在與天和核心艙交會對接，均采用了快速交會對接方案，GNC系統(tǒng)可以根據(jù)火箭入軌的情況，自主選擇不同時長的交會對接模式，包括3小時、5小時和6.5小時等方案)。
而總的來說，天舟貨運飛船的一次次突破，其實象征的是航天工程的一個新階段。我們可以向空間站運輸貨物的同時，也標(biāo)志著人類可以實現(xiàn)在太空中長期駐留，許多需要在空間站推進(jìn)的項目也因此成為可能。此外，技術(shù)的發(fā)展是循序漸進(jìn)且環(huán)環(huán)相扣的，天舟五號的實力足以讓我們更加期待后續(xù)天舟貨運飛船能夠給我們帶來的“驚喜與奇跡”。
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