神舟启新程 天宫再会师(科技自立自强·逐梦深空)(2)

光山新闻网 采集侠 2023-05-31 07:00:07
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  令人安心的“正常”背后,离不开各个地面测控系统的有力保障。围绕本次任务特点,中国电科集团自主研发了新一代地面测控系统,成功应用该系统对东风测控站USB测控设备进行更新换代。中国电科集团航天测控领域专家田之俊表示,“以往的测控系统,要先对天线采集的信号进行‘翻译’处理,才能读取可用信息。新一代地面测控系统能跳过‘翻译’环节,实现‘即采即用’,使信号收发效率数倍提升。”

  此次交会对接为何难度大?

  组合体质量更大、尺寸更大

  又稳又准。

  5月30日16时29分,神舟十六号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱径向端口。

  本次交会对接有一定难度——

  首先是更大的组合体质量。随着空间站建造完成,空间站组合体的尺寸、质量、惯量以及重心位置等要素都会有所变化,这些要素影响着空间站的姿态控制。飞船和空间站近距离对接时,采用的是相对姿态位置控制方法,空间站运动特性的变化,将直接影响飞船的交会对接控制过程。神舟十六号载人飞船进行的径向对接,需要制导导航与控制系统依靠自身能力克服上述变化带来的影响。

  其次是更大的组合体尺寸。当神舟十六号载人飞船沿着天和核心舱下方的径向对接口,逐渐靠近空间站组合体时,从飞船视角看,天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱、天舟六号货运飞船以及神舟十五号载人飞船,均会出现在神舟十六号载人飞船的视野中。这对于神舟飞船上安装的、以宇宙背景或太阳作为观测目标的测量敏感器来说,将产生视线上的遮挡,且随着两者距离逐渐逼近,遮挡会越来越多,需要飞船具备更强的目标特性识别能力、测量能力等。

  针对种种干扰因素,中国航天科技集团五院502所进行了专项分析和仿真复核,对神舟十六号载人飞船的制导导航与控制系统进行针对性优化和设计。

  为了实现安全、完美的交会对接,双方的对接结构也承担着捕获、缓冲校正、拉近、刚性连接等关键操作。

  既要“对得稳”,又要“连得紧”,还要“分得开”。中国航天科技集团八院神舟载人飞船对接机构分系统主任设计师姚建介绍了本次任务中对接结构要具备的3个“硬核”能力。

  “对得稳”。面对近100吨的空间站组合体,保证神舟十六号载人飞船在对接时“不撞坏、不弹开”,是实现顺利对接的第一步。当飞船与空间站组合体逐渐靠近,飞船上的主动对接机构会推出对接环,与空间站组合体上的被动对接机构实现瞬间捕获,通过对接机构内部的各类弹簧元件,特别是可控阻尼实现的撞击能量消耗,有效确保了对接过程中产生的巨大冲击能量不会对飞船内的航天员造成身体上的过载。

  “连得紧”。通过锁紧对接机构上的12把对接锁,神舟十六号载人飞船可以实现与空间站的密封及刚性连接,建起一条直径约80厘米、长约1米的通道。

  同时,对接机构还要保证在任何情况下都要“分得开”。太空中,由于没有空气的阻挡,当两块金属放置的距离过于接近时,会自动焊接到一起。为此,专家给对接机构喷涂了一层特殊的保护膜,确保对接机构在长期对接锁紧的情况下,依然可以实现安全可靠分离。