11月16日2時32分,在發射約3小時後,由集團五院抓總研製的天舟八號貨運飛船成功對接於空間站天和核心艙後向埠,整個過程飛船制導導航與控制(GNC)系統執行穩定。交會對接完成後,天舟八號將轉入組合體飛行段。
記者從中國航天科技集團五院獲悉,這是我國繼天舟七號後實施的第二次3小時交會對接任務,也是3小時交會對接模式“升級”為貨運飛船的標準交會對接模式以來的首航。此外,中繼終端、天線網路等產品繼續為天舟“送貨”保駕護航。
3小時標準模式確立,標誌中國交會對接技術成熟領先
交會對接是載人航天活動基本技術之一,在飛船GNC系統的駕馭下全自主完成。作為飛船的核心分系統,中國航天科技集團五院502所研製的GNC系統承擔了飛船與火箭分離後直至再入大氣層銷燬前的所有姿態與軌道控制任務,包括交會對接、從空間站撤離、再入大氣層等環節。
2011年,神舟八號飛船與天宮一號用時44個小時完成首次自動交會對接。2017年,天舟一號與天宮二號完成6.5小時快速交會對接。2022年,天舟五號創下2小時超快速交會對接世界紀錄。2024年,天舟七號貨運飛船又驗證了3小時交會對接模式。中國航天的交會對接技術實現了持續進步和完善。
中國航天科技集團五院相關專家介紹,天舟八號是我國空間站應用與發展階段組批生產的第三艘貨運飛船,雖然也採用了和天舟七號相同的3小時模式,但不同於天舟七號的實驗性質,天舟八號的3小時模式是後續一段時間內天舟系列任務的常規操作模式,該模式不僅在時間上優於傳統的6.5小時模式,而且相較於2小時模式,它對相關係統的條件要求更為寬鬆,從而在確保快速性的同時增強了任務的可靠性。
具體而言,3小時模式降低了對火箭入軌條件、測控精度、敏感器及導航精度、制導控制精度等方面的要求,使得任務執行的靈活性和可靠性得到提升。
專家表示,標準的3小時模式是我國航天當前技術水平條件下的最優解。同時,3小時標準模式的確立,不僅反映了載人航天工程的實際需求,也標誌著中國交會對接技術的成熟與領先。
中繼終端升級,有效降低測控跟蹤成本
從天舟一號到天舟八號,貨運飛船越來越能“裝”,“帶貨”內容越來越豐富。記者從中國航天科技集團五院西安分院獲悉,該院為天舟八號貨運飛船配備的升級版中繼終端,在任務中發揮了重要作用。
天舟八號貨運飛船發射後,相控陣中繼終端在星箭分離前便開機工作。它可以自主捕獲並跟蹤天鏈中繼衛星,與其實現“太空握手”,搭建起從天舟八號貨運飛船到中繼衛星再到地面的通訊鏈路,讓地面可以看到距離地球400公里外的景象,並且實時保持資訊的雙向傳輸,確保送貨全程安全。
據介紹,為了讓相控陣中繼終端更加實用易用,天舟八號貨運飛船採用了相控陣天線。它可以實現大區域的測控覆蓋,並且克服了機械天線轉動的薄弱環節,讓掃描速度大幅提高,可對關鍵事件全程跟蹤測控,及時監測處理在軌異常。在減少對陸基測控站和海基測量船依賴的同時,有效降低測控跟蹤成本。
除了升級版的中繼終端外,天線網路也繼續發揮重要作用,確保天舟八號貨運飛船的交會對接及太空送貨任務圓滿成功。天線網路是天舟八號貨運飛船上一個小型訊號轉發器,相當於飛船天線訊號的樞紐。
如果將天舟八號貨運飛船的天線訊號通路系統比作鐵路運輸系統的話,那麼一路路訊號就是火車,天線網路就是火車軌道和火車站調換軌道的道扳,全通道保證天線訊號的接收和傳送。
據瞭解,此次任務中,天舟八號貨運飛船執行交會對接等在軌任務,需要確保各項操作指令實時準確,天線網路這一“訊號樞紐”承擔著測控指令訊號的上傳和下達,它的高可靠性將成為這些任務順利完成的重要保障。
新京報記者 張建林
編輯 白爽 校對 趙琳
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