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高能的太空之旅!“天舟二号”掌握2小时交会,引领“超快速”天地往返!

2022-04-02 13:23 作者:轻舟一号  | 我要投稿



北京时间2022年3月31日18时40分,“天舟二号”货运飞船受控再入大气层,飞船绝大部分器件被烧蚀销毁,少量残骸落入南太平洋预定安全海域,功勋之船就此完美落幕!



“天舟二号”于2021年5月29日由“长七”遥三火箭发射升空,采用快速交会对接模式对接于“天和”核心舱后向端口,开启了一段传奇的旅程。“天舟二号”的使命过程中,总计进行了4次交会对接,先后执行了飞船绕飞、机械臂转位舱段验证、手控遥操作交会对接等多项拓展应用试验。2022年3月27日15时59分,完成全部既定任务的“天舟二号”撤离了“天宫”空间站,但却没有立即转入返回程序,因为它还做了一道“附加题”。



“超快速”交会对接有多快?


由于在整个任务过程中,“天舟二号”无论是上行的快速交会对接,还是绕飞对接、机械臂转位舱段验证、手控遥操作交会对接,基本没有过多的消耗推进剂,在飞船即将下行时还有推进剂余量,如果直接下行就浪费了这昂贵又好用的货船,于是就给“天舟二号”出了一道“附加题”。



在脱离“天宫”空间站以后,“天舟二号”进入了近地点377千米、远地点 433 千米 、倾角 41.47°的轨道,这是一个近地点和远地点都比“天宫”轨道更高的共面轨道,自然就不是执行返回程序。“天舟二号”充分利用推进剂余量,以“天和”前向端口为目标端口执行了快速交会验证,这次验证的可是比之前快速交会对接模式快得多的一种交会对接模式,整个过程仅需2小时,可以称之为“超快速”交会对接,只是此次验证只做交会,对接留给接下去的飞船去完成。




2小时交会对接是什么概念?相较于之前耗时6.5小时的快速交会对接,速度提升了2.25倍,时间降低了约69%。在大约绕地飞行1.3圈的情况下就能完成对接工作。之所以能实现“超快速”交会对接,依托北斗导航系统的制导、导航与控制系统(Guidance、Navigation and Control System,简称GNC系统)是关键的技术支撑,体现了我国整体航天技术的飞跃。




“神十三”即将执行“超快速”返回!


2021年10月16日,搭载翟志刚、聂海胜、王亚平等3名航天员的“神十三”飞船由“长二F”遥十三发射升空,采用快速交会对接模式对接于“天和”核心舱径向端口,整个过程耗时约6.5小时。“神十三”乘组的驻留时间为6个月,按计划将于4月中旬返回地球。不同于以往持续一天多的返回过程,“神十三”将采用快速返回模式,整个过程只需1个多小时[1],即脱离“天宫”空间站以后,绕地不足一圈就入射返回地球。




比起“神十二”约24小时返回耗时,“神十三”的返回耗时不足其1/12,耗时降低了90%以上,速度提升了11倍以上,可以进一步提升航天员的舒适性及任务实施效率。放眼国际,3月30日“联盟MS-19”载人飞船采用快速模式返回地球,整个过程耗时4小时零7分,已经非常快了,但是“神十三”的返回速度依然比其快1倍以上,返回耗时低50%以上,这就愈加凸显了“神十三”即将执行的快速返回确实“神速”!




2小时“超快速”交会对接,1个多小时“超快速”返回,“天舟二号”与“神舟十三号”引领天地往返运输系统大幅提速,上行与下行运输将拥有更快的速度,耗费更少的时间,航天员将有更舒适的体验,地面支持系统也更省时省力,天地运输正在进入“超快速”时代,而此时中国航天已经一马当先!


作者:大白高国

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参考资料


[1]数据引自中国载人航天工程专家黄伟芬社交媒体发布
https://weibo.com/5708130438/LlN3guORg

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