综合新华社电 19日3时31分,神舟十一号载人飞船与天宫二号空间实验室成功实现自动交会对接。这是天宫二号自9月15日发射入轨以来,与神舟飞船开展的首次交会对接。
对接耗时2.5小时
在科技人员精确控制下,神舟十一号载人飞船经过多次变轨,于19日1时11分转入自主控制状态,以自主导引控制方式向天宫二号逐步靠近。
经北京航天飞行控制中心就对接准备状态进行最终确认,神舟十一号开始向天宫二号缓缓靠拢。3时24分,神舟十一号与天宫二号对接环接触,在按程序顺利完成一系列技术动作后,对接机构锁紧,两个飞行器建立刚性连接,形成组合体。
自动交会对接实施期间,航天员景海鹏、陈冬在神舟十一号飞船返回舱值守,密切监视着飞船仪表盘上的各类数据和对接过程,认真执行各种指令发送操作,并通过天地通信系统,迅速准确地向地面报告交会对接实施情况。
两人飘浮进“天宫”
在神舟十一号与天宫二号成功实现自动交会对接后,19日6时32分,航天员景海鹏、陈冬先后进入天宫二号空间实验室。
在向地面报告对接完成后,根据地面口令,两名航天员解开束缚带,从座椅上缓缓起身,依次打开返回舱舱门平衡阀和返回舱舱门,进入轨道舱。他们在轨道舱脱下舱内压力服,换上蓝色工作服。
完成各项准备后,景海鹏成功开启天宫二号空间实验室实验舱舱门。随后,他们以飘浮姿态依次进入天宫二号实验舱。
据了解,他们将在舱内按计划开展相关空间科学实验和技术试验。
揭秘1
轨道精算指引飞船“穿针引线”
这次任务中需要攻破的一个重要“难关”,就是对天宫二号运行轨道进行精确预报。
“飞船踏入太空那一刻,我们就要进行精确定轨,知道它在哪里。”北京航天飞行控制中心轨道计算主任设计师张宇说,通俗讲,精确定轨就是航天器在某一时刻的飞行轨迹,是椭圆轨道还是其他形状,什么速度,通过计算都能知道。
影响参数的变量很多。张宇介绍,要达到航天任务的精度要求,不但要考虑航天器的几何结构和实际飞行姿态,还要综合考虑空间环境的影响因素如高层稀薄大气阻力、地磁指数等。
和以往几次发射不同,这次张宇还要算出神舟十一号和天宫二号的相对轨道关系,为之后的自动交会对接轨道控制提供决策依据,“每一次任务都有新的挑战,我们也可能会碰到各种复杂的情况,针对各种情况都要做好预案”。
对此,中心提出对预报方法进行改进,建立起更为精确的预报模型和参数。张宇说:“这就好像要提前一个月进行天气预报,还报得准当天是阴晴雨雪。”
同时,这次交会对接任务中,还需要重新设计远导控制策略。中心轨道室主任谢剑锋告诉记者,这次神舟十一号任务中轨控比较多,在前面两天就要对飞船进行5次远距离导引使它顺利飞到预定位置,这要求轨道控制达到很高的精度。
揭秘2
新“千里眼”微波雷达会“说话”
神舟十一号载人飞船与天宫二号航天器首次模拟未来空间站交会对接。其中,中国独立研发的具备高精度测量能力的微波雷达引人注目。
“为交会对接牢牢牵起红线的,就是这个接近A4纸大小、重量还不到6公斤的袖珍高科技‘眼睛’。”交会对接微波雷达总工程师孙武介绍说。
据介绍,微波雷达主要作用在200公里到20米的中远程范围,可谓名副其实的“千里眼”。它和其他不同原理的测量敏感器一起密切配合,“接力”牵引着航天器从相遇到相连。
孙武说,新一代微波雷达要完成远距离捕获、稳定跟踪、精准导引三大任务,“每次任务都不是上一次的简单重复。这一次,是载人航天在雷达技术上实现平台化、系列化的首次考验”。
根据天宫二号及以后空间站任务的要求,交会对接将呈现常态化、快速化的趋势,一个高效、可靠的雷达通信平台不可或缺。
“我们为新一代微波雷达增加了通信功能,将来实验室和飞船沟通会变得更及时和精准。”孙武说,这意味着以往沉默的“千里眼”会“说话”了,变得更加强大。
对于整个立在舱外的雷达来说,太空中充斥的各种高能粒子是最危险的“敌人”,它们会像潮水一样“冲击”微波雷达,造成雷达误码,甚至“失去锁定”。
微波雷达软件工程主任设计师徐秋峰介绍说,新一代微波雷达增强了抗单粒子打翻的能力,还采取动态刷新等措施,“就像披上了一层自我修复的盔甲,在应对高能粒子冲击时,能够及时识别损伤细胞并快速克隆再生,恢复产品正常功能,抗辐射性能提高1个数量级以上”。据新华社
■ 现场
5次轨道调整神舟天宫变组合体
19日凌晨,距离地面393公里的太空中,已经独自飞行了30多天的天宫二号终于等到了来自祖国的亲人——航天员景海鹏、陈冬搭乘神舟十一号飞船如约而至。
北京航天飞行控制中心指挥大厅内,工作人员紧张有序地忙碌着,高达数米的巨幅屏幕实时显示着神舟十一号与天宫二号的状态信息。
一个多月前的中秋之夜,飞控人员就是在这里,遥控天宫二号远征太空。
3000米、2000米、1000米……17日清晨自酒泉发射升空的神舟十一号,飞行40多个小时,历经5次轨道控制,从万里之外追寻而来,与天宫二号的距离近了,又近了。
“神舟十一号报告,仪表显示,进入400米停泊。”飞控大厅里,航天员景海鹏的声音清晰传来。
“飞船转120米接近”“飞船转30米保持”……飞控大厅里每一条洪亮的调度口令,大屏幕上神舟十一号每一次向天宫二号靠近,都牵动着中心总体室副主任邹雪梅的心。
为确保自主导引段的顺利执行,邹雪梅带领中心总体岗位科技人员制定了近百个应急预案,充分考虑了可能发生的各种风险及应对措施。
近了,又近了……神舟十一号传回画面中,天宫二号上的十字靶标牢牢锁定在瞄准器中心。随着画面轻轻晃动,它们相拥到了一起。
对接接触,进入捕获锁紧程序,对接环锁紧。原本同时显示在飞行轨迹上两个名字,被“组合体”取代。
3时31分,对接成功,飞控大厅里响起一阵热烈掌声。
掌声落下的瞬间,大厅内工作人员的目光迅速回到眼前的屏幕上,他们要与航天员协同完成一系列关键操作,确保航天员顺利进入天宫二号。
6时24分,实验舱前舱门被顺利打开。航天员景海鹏、陈冬相继进驻天宫二号。他们将在地面科技人员的协同支持下,进行为期30天的太空生活。
据新华社电