19日3時31分,神舟十一號載人飛船與天宮二號空間實驗室成功實現(xiàn)自動交會對接。這是天宮二號發(fā)射入軌以來首次與神舟飛船的交會對接,也是中國第五次載人交會對接。那么,和此前幾次對接相比,此次對接有哪些技術(shù)進步呢?
天宮二號和神舟十一號交會對接的軌道高度為393公里,這個高度與未來空間站的軌道高度基本相同,應(yīng)該說這次對接的外部環(huán)境更接近于“實戰(zhàn)”。這個高度比前幾次對接高了50公里,由于軌道高度增高,空氣更稀薄,接近真空,溫度低至零下269攝氏度。在這種情況下,一旦飛船偏航,可能會引起返回艙溫度過低,設(shè)備結(jié)露,或?qū)е峦七M艙貯箱和發(fā)動機溫度過高,因此要對熱控設(shè)計進行改進。另外,軌道高度更高,空間高能粒子分布區(qū)域越廣闊,粒子通量越大,對設(shè)備產(chǎn)生危害可能性就越大,所以需要對暴露在外部的設(shè)備進行額外防護。另外,神舟十一號飛船用于導(dǎo)航的敏感器進行了升級換代。升級后的敏感器的太陽雜光抑制能力、識別目標(biāo)敏感度均大幅提升,即便是在光照強烈、光線條件復(fù)雜的區(qū)域也能快速準(zhǔn)確地捕獲目標(biāo)。
專家表示,中國未來的空間站建成后噸位會更大,調(diào)整軌道姿態(tài)需要耗費大量燃料,這意味著今后的交會對接不能再像以往那樣先讓“天宮”主動調(diào)整位置,然后發(fā)射飛船,而是先要準(zhǔn)確預(yù)報空間站的位置,再讓飛船去追它。這要求能對空間站運行軌道進行長時間的精確預(yù)報。這次對接前對軌道控制參數(shù)的計算精度、計算效率比以往更高,能夠把飛船準(zhǔn)確引導(dǎo)到距離天宮二號50余公里的地方,再由天宮二號飛船上的微波雷達和光學(xué)系統(tǒng)進行自主捕獲和引導(dǎo)。
有專家表示,這次交會對接從技術(shù)上講總體上是量的提高,并沒有質(zhì)的變化。在我們?yōu)楹教烊〉玫某煽兏械焦奈璧臅r候,也要客觀冷靜地看到,交會對接技術(shù)是美蘇上世紀(jì)60年代已經(jīng)實現(xiàn)并成熟的技術(shù)。未來,中國的交會對接技術(shù)還要進一步提高可靠性和成功率,一百次對接就要一百次成功。一旦對接失敗,可能意味著巨大浪費。如果發(fā)生撞擊,后果更為嚴(yán)重。1997年6月25日,俄羅斯的“和平”號空間站與“進步”M34號飛船進行例行的重新對接試驗,飛船與“和平”號光譜艙發(fā)生碰撞事故,把艙體靠近散熱器處撞了一個300平方毫米的孔,并使兩塊太陽能帆板偏轉(zhuǎn)了角度,造成空間站電力減少一半。
另外,中國或許也應(yīng)該著手研究新的航天器交會對接方式。目前國際空間站的對接方式是先使用機械臂抓住準(zhǔn)備對接的飛船,將其引導(dǎo)到對接點進行對接。例如2012年5月,SpaceX公司的“龍”飛船首次與國際空間站對接時,就是先由NASA和SpaceX聯(lián)合控制小組控制無人駕駛的“龍”飛船緩慢靠近國際空間站的機械臂工作范圍內(nèi)。機械臂捕獲飛船后,“龍”飛船和它的貨物被引導(dǎo)與美國制造的“和諧”號節(jié)點艙進行對接。這種對接方式的安全性和靈活性更高一些,但需要空間站上的人員操作。▲
(范劍)