9月12日,天舟一號貨運(yùn)飛船順利完成了與天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室的自主快速交會(huì)對接試驗(yàn),此次對接成功表明中國在太空能力建設(shè)上又跨出一步。
飛船對接成功對于國人早已不是稀奇事了,我國于2011年-2016年分別實(shí)現(xiàn)了神舟八號、九號、十號與天宮一號,神舟十一號與天宮二號的交會(huì)對接任務(wù)。但是區(qū)別于我國以往空間交會(huì)對接,此次快速交會(huì)對接最大的特點(diǎn)在于“快速”,也就是從發(fā)射到具備交會(huì)對接條件的時(shí)間短。
目前,2天-3天交會(huì)對接策略是地面向國際空間站運(yùn)送航天員的主要方式,包括聯(lián)盟飛船、航天飛機(jī)與國際空間站及神舟飛船均采用了此方式。從2012年起,俄羅斯科學(xué)家分別采用進(jìn)步號貨運(yùn)飛船和聯(lián)盟號載人飛船與國際空間站成功實(shí)施了7次快速交會(huì)對接試驗(yàn),飛船從入軌到對接成功僅用時(shí)6個(gè)小時(shí),快速交會(huì)對接也逐漸成為國際航天領(lǐng)域的“時(shí)尚”方式。
以往神舟飛船的交會(huì)對接從發(fā)射到具備交會(huì)對接條件需要大約2天時(shí)間,飛船需繞地球30多圈,而此次采用快速交會(huì)對接后僅需幾圈,時(shí)間縮短到了僅僅幾個(gè)小時(shí)。不要小看這個(gè)時(shí)間差,它背后的意義可不小。
首先,這代表了一個(gè)國家太空快速響應(yīng)能力的進(jìn)步。隨著科技的發(fā)展,人類社會(huì)對太空能力的需求會(huì)越來越大。而太空快速響應(yīng)能力旨在以防太空能力受損以后,或由于突發(fā)事件(如發(fā)生特大自然災(zāi)害)急需太空能力時(shí),在短時(shí)間內(nèi)發(fā)射備用衛(wèi)星等航天器補(bǔ)網(wǎng)或強(qiáng)網(wǎng)的能力。
近年來,中國的太空快響能力發(fā)展成果顯著,如“快舟”系列、“長征6號”、“長征11號”等火箭早已廣為人知。其中“快舟”、“長征11號”火箭均采用固體燃料、星箭一體和機(jī)動(dòng)發(fā)射車技術(shù),都具備在最短數(shù)小時(shí)內(nèi)發(fā)射衛(wèi)星并立即投入應(yīng)用的能力。此次天舟一號的快速交會(huì)對接雖然并沒有縮短發(fā)射前的準(zhǔn)備時(shí)間(這段時(shí)間占發(fā)射總時(shí)間的絕大部分),但是畢竟已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大質(zhì)量航天器入軌后快速投入應(yīng)用,其對太空快響能力建設(shè)的積極意義不言而喻。
其次,快速對接將有助于中國即將進(jìn)行的空間站計(jì)劃。快速對接可以縮短航天員在飛船狹小空間中滯留的時(shí)間,減少航天員不必要的體力與精力付出,同時(shí)可以保證一些“時(shí)鮮貨”(如生物制劑等)盡快送達(dá)空間站。在安全方面,如果空間站等航天器突遇緊急情況,快速交會(huì)對接可以迅速做出反應(yīng),向空間站提供各種急需的物資或救助被困的宇航員。
另外,此次的對接還有一個(gè)亮點(diǎn),就是自動(dòng)化程度高。在過去,飛船的對接過程中還需要大量的人工參與。以前神舟飛船在入軌后的遠(yuǎn)距離導(dǎo)引段,需通過地面支持才能完成測軌、定軌、制導(dǎo)律設(shè)計(jì)、控制實(shí)施等工作,也就是說對接前每“走”一步,都需要地面給出精確具體的指令,這種方式耗費(fèi)時(shí)間較多,對地面的測控手段、測控弧度的覆蓋、地面飛控保障也提出了較高的要求。
而此次飛船在入軌后,所有的測定軌、制導(dǎo)律計(jì)算、控制實(shí)施策略等均由飛船自主計(jì)算,無需地面干預(yù),這樣就盡可能做到了“發(fā)射后不管”不僅節(jié)省了時(shí)間,還大大減小了地面人員的壓力,這為中國今后進(jìn)行密集航天活動(dòng)提供了技術(shù)支持。(蘭順正)