目前,2天~3天交会对接策略是地面向国际空间站运送航天员的主要方式,包括联盟飞船、航天飞机与国际空间站及神舟飞船均采用了此方式。
但从2012年起,俄罗斯科学家分别采用进步号货运飞船和联盟号载人飞船与国际空间站成功实施了7次快速交会对接试验,飞船从入轨到对接成功仅用时6个小时,快速交会对接也逐渐成为国际航天领域的“时尚”方式。
以往神舟飞船的交会对接从发射到具备交会对接条件需要大约2天时间,过程中还需要大量的人工参与。本次验证的快速交会对接,从入轨到对接成功仅需要几个小时,且以飞船的自主制导和控制为主。这基本上相当于乘坐高铁从北京到上海的时间,也就是说如果以后我们和航天员同时出发,我们坐高铁从北京到上海,我们还正在下火车的时候,航天员就已经在遥远的空间站里跟我们打招呼了。
那么问题来了,这种“快速交会对接”有什么意义呢?
从人的方面说,
可以缩短航天员在飞船狭小空间中滞留的时间,减少航天员不必要的体力与精力付出,使载人太空飞行变得更加舒适、惬意。
从任务角度来说,
快速交会对接还可保障科研用品,特别是生物制剂等无法经历长期运输的货品尽快送达空间站,这对某些试验可能是至关重要,甚至是决定性的。
从安全的角度来说,
如果空间站等航天器突遇紧急情况,快速交会对接可以快速地对故障实施抢修与紧急救援等工作。“‘快速、可靠、舒服’也是我们载人交会对接任务的目标所在。”货运飞船副总设计师张强说。
此外,这次快速交会对接,飞船研制团队还突破了航天器自主导航测轨、定轨、自主快速制导等技术,将复杂的算法和远距离导引技术工程化,把原来远距离导引段需要地面干预的工作交由航天器的星上计算机自主进行。在飞船入轨后,所有的测定轨、制导律计算、控制实施策略等均由飞船自主计算,无需地面干预,几个小时就可以完成交会对接任务。就像无人驾驶汽车。
(内容来源:中国航天科技集团公司)