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自動交會對接。這是天宮二號發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,應該說這次對接的外部環境更接近于“實戰”。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,設備結露,或導致推進艙貯箱和發動機溫度過高,因此要對熱控設計進行改進。另外,軌道高度更高,空間高能粒子分布區域越廣闊,粒子通量越大,對設備產生危害可能性就越大,所以需要對暴露在外部的設備進行額外防護。另外,神舟十一號飛船用于導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、識別目標敏感度均大幅提升,即便是在光照強烈、光線條件復雜的區域也能快速準確地捕獲目標。
專家表示,中國未來的空間站建成后噸位會更大,調整軌道姿態需要耗費大量燃料,這意味著今后的交會對接不能再像以往那樣先讓“天宮”主動調整位置,然后發射飛船,而是先要準確預報空間站的位置,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報。這次對接前對軌道控制參數的計算精度、計算效率比以往更高,能夠把飛船準確引導到距離天宮二號50余公里的地方,再由天宮二號飛船上的微波雷達和光學系統進行自主捕獲和引導。
有專家表示,這次交會對接從技術上講總體上是量的提高,并沒有質的變化。在我們為航天取得的成績感到鼓舞的時候,也要客觀冷靜地看到,交會對接技術是美蘇上世紀60年代已經實現并成熟的技術。未來,中國的交會對接技術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。如果發生撞擊,后果更為嚴重。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了角度,造成空間站電力減少一半。
另外,中國或許也應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備對接的飛船,將其引導到對接點進行對接。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。機械臂捕獲飛船后,“龍”飛船和它的貨物被引導與美國制造的“和諧”號節點艙進行對接。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?!?/p>
(范劍)