2小时送达!创造世界纪录!天舟五号成功“带货”上太空

今天(11月12日)上午,天舟五号货运飞船在我国文昌航天发射场发射成功,并和空间站组合体完成2小时自主快速交会对接,创造了世界纪录,实现了中国航天技术的新突破。

搭载天舟五号货运飞船的长征七号遥六运载火箭发射/新华社记者 杨冠宇 摄

今天(11月12日)上午10点03分,搭载天舟五号货运飞船的长征七号遥六运载火箭,在我国文昌航天发射场准时点火发射,约10分钟后,天舟五号货运飞船与火箭分离并进入预定轨道,飞船太阳能帆板顺利展开工作,发射取得圆满成功。这是中国空间站“T”字基本构型在轨组装完成后,长七火箭首次发送“太空快递”。

航天科技集团一院长征七号运载火箭主任设计师邵业涛表示,为保证飞船和空间站组合体快速交会对接,此次发射对于入轨精度要求提高。

邵业涛:一方面是我们的飞行的弹道指导专业,针对本发任务,经过多方的复查复算,确认我们的入轨精度是可以满足要求的。另外我们和负责飞船设计的五院、发射场进行多次交流协调,进行了一些预案的优化,如果在-6分钟前或者-6分钟到0秒产生一定的推迟的情况下,我们都保证0秒点火发射,能实现最终的交会对接。我们现在入轨精度采用迭代制导的先进方法,在世界上也处于领先水平。

长征七号遥六运载火箭/航天科技集团一院提供 姜文博摄

从2017年执行天舟一号货运飞船发射任务起,长七火箭与天舟货运飞船五度携手,火箭总体技术状态逐渐趋于稳定,测发周期也由最初的42天逐步缩减到27天。邵业涛表示,长征七号遥六运载火箭进行了多项技术改进。

邵业涛:这一发比较明显的是我们助推因为有一定的偏心,以前助推吊装前要装一个450公斤的配重块,装的时候在地面还可以,立上之后在塔架上往下拆卸的时候,实际上还有较大的风险。这一发经过计算调整之后,这450公斤的配重块取消了,操作便利化提高了很多。还有就是通过整个测试方法、测试流程、操作条件的调整,逐渐使火箭可靠性更高。另外测试过程优化,所以整个火箭的话后续发射频次也会越来越高。

天舟五号货运飞船研制中/航天科技集团五院提供

天舟五号货运飞船是空间站形成“T”字构型后迎来的首位“访客”,也是中国航天员首次在轨迎接货运飞船。天舟五号货运飞船由货物舱、推进舱组成,总长10.65米,上行物资共计约6.7吨,其中货物(含载荷)约5.3吨,携带补加推进剂约1.4吨。航天科技集团五院货运飞船系统总体责任主任设计师雷剑宇表示,天舟五号是全球运输效率最高的货运飞船。

雷剑宇:天舟五号有4项主要任务。首要任务是为空间站上行运输各类货物,包括航天员6个月的生活物资,保证空间站可靠运行的维护维修备件、推进剂,以及开居各类空间技术和应用任务的试验载荷。

第二项任务,作为拓展舱长期存储空间产生的各类废弃物,任务结束后再入大气层销毁。

第三项任务,支持组合体姿态和轨道控制,由空间站主计算机直接控制货运飞船发动机,进行姿态调整以及轨道机动,减少空间站自身发动机使用次数,提高它的寿命。

第四项任务,作为空间试验平台,开展前沿技术验证和空间应用拓展,准备实施氢氧燃料电池、高能粒子探测载荷在轨试验,并释放一颗有澳门中小学生参与的科普星。

交会对接完成后的空间站组合体动画演示/航天科技集团五院提供

中午12点10分,仅用约2个小时,天舟五号与空间站天和核心舱后向对接口顺利交会对接,创造了世界纪录。这改写了此前国际空间站由俄罗斯联盟号飞船MS-17于2020年10月14日创造的3小时3分钟的纪录,而且缩短时长达1/3。这一技术突破对于提升我国空间交会对接水平,提升空间站任务应急物资补给能力具有重要意义。

雷剑宇表示,这也体现了我国航天技术系统性的进步和综合保障能力的持续增强。

雷剑宇:从天舟一号的两天,到二号、三号、四号的6.5小时,再到五号的2小时,这里面不光是速度的提升。由于我们有了可以信赖的北斗全球导航定位系统,导航定位精度以及可靠性满足了提速要求,可以减少交会对接过程中一些中间变轨环节。这些环节设置最初就是为了修正导航等环节产生的综合误差,可以容错。经过多次飞行试验,北斗导航精度、飞行控制精度等均可以满足要求,所以我们才有信心将6次变轨减少到2次,所需时间也就大幅缩短。

同时,天舟五号主控计算机采用高性能的宇航级国产 CPU 芯片,算力很强,可以实现在轨实时自主运算,不再需要像原来那样的每一步都需要地面的指令,它可以自主控制我们飞船,按照预定的轨道飞行,出现偏差能够自主修正,出现重大异常也能够根据预案快速处置,保证安全。

最后,我们每一项技术进步也不是一蹴而就的。为了保证任务绝对安全。天舟二号完成使命再入轨前,我们将天舟二号作为试验飞行器,开展了一次两小时交会对接关键技术在轨试验。地面同步开展了大量的数学仿真,以及半物理仿真试验,完成方案择优、算法修正等系列工作。系列在轨和地面充分的试验验证给了我们持续成功和进步的底气。

记 者 赵明聪 编 辑 朱艳婷 主 编 程 艳

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页面更新:2024-03-07

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