一份來(lái)自地球的“快遞” 天舟五號(hào)展實(shí)力

2022-11-15 09:56:30化工儀器網(wǎng) 小王閱讀量：18726      我要評(píng)論

　　上周，中國(guó)向遠(yuǎn)在太空的天和號(hào)“寄”出了一份特殊的“快遞”——天舟五號(hào)，而這份“快遞”的快遞員則是我們熟悉的長(zhǎng)征七號(hào)遙六運(yùn)載火箭。而這份“快遞”僅僅只用了2小時(shí)，就成功被天和核心艙“簽收了”。

　　2022年11月12日，10時(shí)03分，搭載天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船的長(zhǎng)征七號(hào)遙六運(yùn)載火箭，在文昌航天發(fā)射場(chǎng)準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)火發(fā)射；12時(shí)10分，天舟五號(hào)采取自主快速交會(huì)對(duì)接模式，成功與空間站天和核心艙后向端口完成對(duì)接。從點(diǎn)火發(fā)射到完成對(duì)接歷時(shí)僅2小時(shí)，打破了此前俄羅斯聯(lián)盟號(hào)MS-17與國(guó)際空間站3小時(shí)3分的對(duì)接記錄。而對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，快速交會(huì)對(duì)接技術(shù)的成功實(shí)施也標(biāo)志著我國(guó)在航天交會(huì)對(duì)接技術(shù)上的偉大突破(資料來(lái)源：科技日?qǐng)?bào))。

　　而將天舟五號(hào)看做是地球發(fā)完天和號(hào)的“快遞”也并不突兀。首先，作為一艘貨運(yùn)飛船，天河五號(hào)中裝載了神舟十五號(hào)3名航天員6個(gè)月的在軌駐留消耗品、推進(jìn)劑、應(yīng)用實(shí)(試)驗(yàn)裝置等物資，同時(shí)還搭載了“澳門(mén)學(xué)生科普衛(wèi)星一號(hào)”、宇航用氫氧燃料電池、空間寬能譜高能粒子探測(cè)載荷等試驗(yàn)項(xiàng)目。對(duì)于我國(guó)航天工程來(lái)說(shuō)，是一匹重要的“貨物”。

　　其次天舟五號(hào)也確實(shí)實(shí)現(xiàn)了“快”這點(diǎn)，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(jī)動(dòng)，保證飛船完成全部飛行任務(wù)并安全返回的作用。也正因?yàn)槿绱耍珿NC技術(shù)是一項(xiàng)綜合性的航天技術(shù)，涉及到了航天動(dòng)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(jì)算機(jī)技術(shù)。GNC系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)力一定程度上也反應(yīng)了國(guó)家在航天技術(shù)上的實(shí)力。而快速交會(huì)對(duì)接也是通過(guò)GNC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。

　　事實(shí)上，早在2017年，我國(guó)就已經(jīng)成功開(kāi)展過(guò)快速交會(huì)對(duì)接在軌試驗(yàn)，當(dāng)時(shí)我國(guó)利用天舟一號(hào)與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行對(duì)接，耗時(shí)6.5小時(shí)。盡管回頭看，這個(gè)時(shí)間和如今的2小時(shí)相比有所差距，但是當(dāng)時(shí)的成功實(shí)驗(yàn)卻直接表面了，我國(guó)成為了第三個(gè)掌握近地快速交會(huì)對(duì)接技術(shù)的國(guó)家。

　　而在后來(lái)的幾年中，為了讓交會(huì)對(duì)接更加“快”，我國(guó)經(jīng)過(guò)了多次的優(yōu)化和調(diào)整，其中包括了優(yōu)化交會(huì)對(duì)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(diǎn)數(shù)量。盡管說(shuō)起來(lái)輕松，但在實(shí)際實(shí)施的過(guò)程中卻非常復(fù)雜，有眾多的核心技術(shù)難點(diǎn)需要攻克。也正因?yàn)榇耍M管此前天舟貨運(yùn)飛船已經(jīng)具備2小時(shí)交會(huì)對(duì)接功能，但是并未在軌實(shí)施(天舟二號(hào)、天舟三號(hào)、天舟四號(hào)在與天和核心艙交會(huì)對(duì)接，均采用了快速交會(huì)對(duì)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(shí)長(zhǎng)的交會(huì)對(duì)接模式，包括3小時(shí)、5小時(shí)和6.5小時(shí)等方案)。

　　而總的來(lái)說(shuō)，天舟貨運(yùn)飛船的一次次突破，其實(shí)象征的是航天工程的一個(gè)新階段。我們可以向空間站運(yùn)輸貨物的同時(shí)，也標(biāo)志著人類(lèi)可以實(shí)現(xiàn)在太空中長(zhǎng)期駐留，許多需要在空間站推進(jìn)的項(xiàng)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(hào)的實(shí)力足以讓我們更加期待后續(xù)天舟貨運(yùn)飛船能夠給我們帶來(lái)的“驚喜與奇跡”。

　　原標(biāo)題：一份來(lái)自地球的“快遞” 天舟五號(hào)的實(shí)力與意義

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