“天宫一号”蓄势待发 肩负交会对接重任(图) |
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来源:科技日报 更新时间:2011-8-30 13:28:45 |
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本报记者 朱丽 付毅飞
近日,国内外媒体纷纷猜测,中国首个目标飞行器“天宫一号”可能在近期发射升空,备受瞩目的“天宫一号”再次步入公众视野。
“天宫一号”目标飞行器的发射目的是什么?与以往的航天发射有哪些不同?如何确保接下来的交会对接过程万无一失?如果对接成功又意味着什么?
发射目的
与“神八”实现无人对接
“天宫一号”学名目标飞行器,并非真正意义上的空间站,而是一个重8吨多的空间实验室雏形。在其两年的设计寿命期内,我国将相继发射神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船,分别与“天宫一号”完成空间交会对接,突破和掌握空间交会对接技术,为建造空间实验室积累工程经验,为建造空间站奠定基础。
“天宫一号”目标飞行器升空入轨后,将作为交会对接试验中的被动目标,预计今年第四季度发射的“神八”飞船将作为追踪飞行器,主动接近“天宫一号”并与之对接。
酒泉卫星发射中心原副主任、中国载人航天工程原副总指挥张建启表示,“神八”肯定是无人对接,有人对接是“神九”还是“神十”,主要看“神八”交会对接是否顺利。
张建启介绍,中国载人航天工程的“三步走”当中,第一步是航天员上天;第二步是多人多天飞行、航天员出舱,实现飞船与空间舱的交会对接,并发射短期有人照料的空间实验室;三是建立永久性空间站。“天宫一号”的使命,就是完成第二步的后续任务。
技术难
空间交会对接是举世公认的航天技术瓶颈
茫茫太空中,要让两个移动中的航天器对接在一起绝非易事。空间交会对接是举世公认的航天技术瓶颈,它涉及轨道设计、硬件交会对接设计、控制技术、从远距离到近距离的多次变轨,以及两个飞行器的通信体制和供电体制等诸多难点。在太空当中实现两个航天器的对接,就像在太空中放了一根针,我们要在相距几百千米的地面控制一根线去穿过那个针眼。
我国航天专家庞之浩在接受科技日报记者采访时表示,交会双方的航天器在三维空间飞行且必须沿着各自的轨道飞行,因此要想对接成功,必须精确地测量和计算出双方的轨道和运行速度,不断调整轨道,逐渐使它们飞到同一轨道上去,然后通过精确的姿态控制来调整航天器的朝向,使对接面处于相对位置,最终实现交会对接。
据《朝鲜日报》报道,宇宙空间站距离地球表面约300公里,以每秒8公里的速度绕地球运行,其速度为枪弹的10倍。宇宙飞船要与国际空间站保持相同的高度及速度飞行,当两者相对静止状态时将飞船连接口与空间站对接,且连接装置的口径仅为10至30厘米。在对接过程中,如果计算不准,就可能发生对接事故。上世纪70年代到80年代,苏联飞船“联盟-10”、“联盟-15”、“联盟-23”以及“联盟-25”,均在与“礼炮号”轨道站对接时发生过失误。《朝鲜日报》称,迄今为止,成功对接宇宙飞船的只有美国、俄罗斯、欧盟和日本。
我国在电源系统、远距离控制等方面提升交会对接水平
“对接,电源系统是关键,电源系统要提供能源,没有电能,所有的太空飞行器就是一堆太空垃圾。”上海航天技术研究院科研四部部长、高级工程师叶勋在接受媒体采访时说:“我们搞"天宫一号""神八"电源系统的有四五十人,采用了不少新技术、新材料。”
据中国载人航天工程网介绍,苏联为增加有效载荷的重量,飞船只依靠蓄电池来提供上升和返回必需的电能,仅可独立飞行2.5天,一旦发生意外,就无法挽救。为此,后来的“联盟T”型飞船恢复安装太阳能电池阵,增加飞船自主运行时间来应付意外的发生。同时飞船与空间站对接后,飞船的太阳能电池阵还可以向空间站供电。
神舟五号载人飞船总设计师戚发轫院士表示,“神舟”系列飞船从“神八”开始有了许多技术改进,交会对接[1] [2] [3] 下一页
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