新飞船也许这样与空间站对接

　　5月8日，我国新一代载人飞船试验船成功返回。这次飞行试验验证了飞船高速再入返回防热、控制、群伞回收及部分重复使用等多项关键技术，在不久的将来，它将成为我国执行空间站运营、深空探测等任务的主力军。

　　除了具备高安全、模块化、可重复使用等特点，新飞船未来与空间站交会对接所用的时间也将大幅缩短。这篇文章，我们就来说说快速交会对接的那些事。

　　飞船与空间站怎样对接

　　快速交会对接是近年来各国纷纷探索的航天技术。虽然这次我国新一代载人飞船试验船没有开展相关试验，但早在2017年9月，我国就利用天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室，成功开展了自主快速交会对接试验，整个过程历时约6.5小时。

　　快速交会对接的核心和难点就是“快”。北京航天飞行控制中心副主任李剑此前向科技日报记者介绍，按照传统对接方式，载人飞船需绕地球30多圈，整个对接过程要耗时2天以上，货运飞船为了节省变轨所需燃料，消耗时间更长，往往达到3至5天。而采用快速交会对接技术，可以把从发射到具备交会对接条件的时间缩短到几个小时，飞船也只需绕地球几圈。

　　目前，2至3天的交会对接策略，是地面向空间站运送航天员的主要方式。为什么要用这么长时间？中国航天科工集团二院研究员杨宇光介绍，两个航天器在轨交会对接的首要基本条件，是双方要处于同一轨道面。为了确保将飞船发射到准确的轨道面上，发射窗口需要经过精确计算，要等发射点随着地球自转与目标轨道面即将重合的时候点火。之所以要在“即将重合”时，是因为火箭飞行还需要时间，得打出提前量。

　　“每次神舟飞船从酒泉卫星发射中心起飞，大约在青岛附近上空入轨，这样就正好跟‘天宫’在一个轨道面了。”杨宇光说。

　　我国天宫二号实验室运行在距地面约400公里高度的圆形轨道上，而飞船刚入轨时，是运行在一个近地点约200公里，远地点约400公里的椭圆形轨道。此后飞船便开始追逐“天宫”，这个情景就像两个运动员以同样的速度在操场上跑圈，但一个是沿着圆形跑道绕大圈，一个是在跑道和中间草坪上绕椭圆形的内圈。这样一圈圈绕，飞船越来越接近天宫二号，当它们在轨道相交点相遇，飞船经过变轨，就可以与“天宫”对接了。

　　“实际上过去交会对接并非一定要用两天，可以让飞船快点追，但通常任务都会控制在这个时间。”杨宇光说，其中有几方面考虑，除了燃料经济性，还包括航天员的空间运动病。

　　空间运动病又称为空间适应综合症，是空间失重环境引发的心血管功能失调、骨盐丢失、红细胞下降等生理应激反应，会让人产生眩晕、疲劳、呕吐、免疫力下降等症状。

　　杨宇光说，空间运动病通常在进入太空6小时后出现，逐渐严重，大约2天后，航天员适应太空环境，症状也基本消失。这时再进行交会对接，可以让航天员以较好的身体状态，准备应对突发状况。

　　快速交会对接好处多

　　如果通过快速交会对接技术，在6小时以内完成交会对接，则能让航天员在空间运动病症状出现之前进入空间站。不过杨宇光表示，该技术存在不少难点。

　　他说，如果要在6小时内实现交会对接，首先要保证飞船入轨时的位置跟空间站相隔不远，才能在几圈内赶上。但这对发射窗口要求更高。相比传统对接方式每天都有一次发射窗口，实施快速对接如果错过一个窗口，等下一个可能需要好几天，这对飞船、火箭、发射场都提出了更高要求。