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太空外賣送達!苦等一周的“破紀錄6小時”,天舟對接是質的飛躍


米爾防務米爾防務迷彩虎旗下軍事帳號,優質軍事領域創作者在經曆了一周的等待之後,天舟號飛船終於成功發射入軌,與空間站對接,我國的空間站建設也正...

- 2021年6月01日18時55分
- 科學文摘 / 米爾防務

米爾防務

迷彩虎旗下軍事帳號,優質軍事領域創作者

在經曆了一周的等待之後,天舟2號飛船終於成功發射入軌,與空間站對接,我國的空間站建設也正式走上了正軌。

中國航天現在的發射密度已經讓人感覺到麻木,但是這次天舟飛船采取的6小時快速對接,仍然讓人感覺眼前一亮,中國航天又一項技術,趕上了世界先進水平。

快速對接是一件非常具有實用價值的航天能力。

快速對接對於載人航天,尤其是空間站建設來說是可重要的一個本領了,快速對接與常規對接就好像高速動車對比普速列車,順豐快遞對比郵政平郵。

載人飛船是個把人送進太空的交通工具,哪怕是新飛船,內部空間啊,舒適度等等設計也有限,哪怕是正在測試中的20噸級新一代飛船,內部空間也還是比較局促的,人還得一直綁在座椅上飛行,而現在還在用的舊一代神舟飛船就更是如此了,三個人局促的捆在座椅上擠在一個只有幾立方米的小空間裏當沙丁魚罐頭,要是采取傳統的標准對接程序,先這麼擠著飛上兩天,那可不是什麼讓人舒服的是,跨洋航班坐十幾小時的經濟艙都要把人坐傻了,更何況載人飛船那個舒適度,遠不如最差的經濟艙呢。

所以快速對接能力能讓航天員們快速從罐頭一樣的載人飛船裏轉移到寬敞的空間站中,開展相關工作,既保障了航天員們的舒適性,又保障了航天員到達空間站之後還有充足的戰鬥力。

快速對接對貨運飛船也是一樣重要的,雖說貨物不講究舒不舒服,只要能送到就行了,但是一旦出現緊急需求,就得快速補發貨運飛船上去應急。

就比如最近國際空間站因為老化導致的漏氣事件,空間站自己可沒有制造氣體的能力,平時的氣體損耗都是靠貨運飛船過來補充,國際空間站現在是裂縫不大,如果漏氣速度快,需要地面送來工具修補,同時提供氣體補充的話,要是等貨運飛船走常規對接花個兩天慢慢把工具材料等等慢慢送過來,那恐怕早就氣體漏光出事情了。同樣的還有概率極低的需要快速變軌的燃料補充,比如躲避碰撞啊等等,這種時候都會需要快速發射貨運飛船攜帶物資和工具前來應急。

所以只要是個搞航天的國家,就都知道快速對接能力的重要性,但是這個玩意還真就不是輕輕松松能搞出來的,到目前為止,世界上搞過載人快速對接的,只有俄羅斯的聯盟號,美國人雖然現在龍飛船已經投入載人使用了,但依然在走常規路線,所以中國現在采用的6小時線路,在世界上已經處在數一數二的地位了。

因為這個快速對接聽起來挺容易的,傳統思路是一圈一圈慢慢來,步子邁小點變軌,最終在一個軌道上完成對接,而快速對接就是一口氣把飛船丟到預定軌道上,一圈送到位讓飛船和航天器碰上就行了。但實際上難度大概是一個天一個地的,快速對接因為時間窗口非常短,一圈就要送到對接軌道,所以對發射入軌和測控的精度都要遠高過傳統的對接方式,系統誤差要相當小才行。因為成功的對接要同時同速同位置三相同,不然輕就是擦肩而過,對接失敗,下次再來,重了那就是相撞事故,造成再爛,所以略微差了一點都不行。

傳統對接可以一圈一圈慢慢調整到位,入軌精度差點等等都不是大事,但是快速對接就必須得精確,我國能在這個領域取得突破,說明在火箭發射技術,軌道計算和控制能力,航天測控精度上都實現了飛躍,在近地軌道的載人航天水平上,已經穩坐世界第二了。

不過,這個6小時的對接也還是有一定的提升空間的。首先就是目前我國只實現了新一代貨運飛船的對接能力,在載人飛船上仍在采用2天的標准對接方法,不過考慮到載人航天的可靠性要求更高,俄羅斯同樣也是先載人後載貨,有理由相信在貨運飛船驗證能力可靠後,我國的載人飛船也會緊接著解鎖這項能力。

另外就是,俄羅斯在這幾年裏已經屢屢實現突破,將快速對接時長從6小時進一步壓縮到3小時左右,在這一點上,中國航天還有待進一步的技術探索。不過相信中國航天現在比俄羅斯更有錢,也更有明確的思路和目標,更高的效率,追上俄羅斯現在在這個領域的世界第一水平,也不是什麼漫長的事情。


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