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问天实验舱达成首次在轨转位

9月30日在北京航天飞行控制中心拍摄的(de)问天实验舱转位画面。新华社记者 郭中正摄

◎郭 睿 史纪鑫 商 帅 本报记者 付毅飞

据中国载人(ren)航天工程办公室消息,北京时间(shijian)9月30日12时44分,经过约1小时的(de)天地协同,问天实验舱完成转位。

转位期间,问天实验舱首先完成相关状态设(she)置,而后与天和核心舱分离,之后采用平面转位方式完成转位,并与节点舱侧向端口再对(dui)接。

这是(shi)我(wo)国首次利用转位机构在轨实施大体量舱段转位操作。问天实验舱转位完成后,空间站组合体由两舱“一”字构型转变为两舱“L”构型。

用一根扁担挑起两头大象

空间站舱段转位技术是(shi)中国空间站建(jian)造必须突破的(de)关键技术之一。看似简单的(de)动作,其实是(shi)融合前向撤离、舱段转位、侧向对(dui)接等高难度动作的(de)“组合拳”。

舱段转位期间,由百余公斤的(de)转位机构驱动20多吨的(de)实验舱进行大范围转移,如同用一根扁担挑起两头大象一样,属于动力学特性最脆弱的(de)状态,两端轻微振动就可能产生严重后果。为确保结构安全,必须暂时关闭组合体姿态主动控制,让空间站在自由漂浮状态下完成舱段转位。

可是(shi)让空间站组合体这样几十吨的(de)庞然大物在太空中处于被动稳定状态谈何容易。作为本次转位任务的(de)抓总负责单位,中国航天科技(keji)集团五院组织研制团队(tuandui)(dui)开展了多轮头脑风暴:“借鉴钟摆原理先把组合体立起来?”“再让组合体转个身,向后转位。”“让组合体靠重力作用像钟摆一样稳定对(dui)地轴,靠问天实验舱上两个大型太阳翼像羽毛球一样稳定偏航轴,从而形成三轴被动稳定飞行状态……”思想激荡中,被动稳定转位方案逐渐明确。

多重试验,备战“大考”

在空间站建(jian)造任务中,舱段转位动作堪称“大考”。为了交出完美的(de)成绩单,研制团队(tuandui)(dui)进行了多重模拟仿真,开展了大量试验验证工作。

本次转位采用平面转位方式。对(dui)这种方式,研制团队(tuandui)(dui)可以在地面使用气浮台进行大量转位试验,充分验证转位路径。

空间站始终采用“三舱伴飞”的(de)模式,地面的(de)“电性空间站”针对(dui)此次任务进行了全流程模拟试验;“云端”中的(de)“数字空间站”利用多学科仿真模型,在飞行程序驱动下开展了转位过程中姿态预示、中继测控链路遮挡和能量平衡等多学科联合仿真。这些技术手段,充分验证了转位实施方案的(de)可实施性和转位过程中姿态、能源、测控通信等多专业的(de)匹配度。

2022年1月6日,空间站机械臂转位货运飞船试验取得圆满成功,这是(shi)我(wo)国首次利用空间站机械臂操作大型在轨飞行器进行转位试验,也是(shi)问天实验舱转位前的(de)一次正式预演。这次转位试验先后完成了机械臂捕获天舟二号、对(dui)接机构分离、天舟二号转位、两舱再次对(dui)接等一系列预定动作,为问天实验舱转位任务成功实施奠定了坚实基础。

1个月后迎接梦天实验舱

本次转位任务过程中,空间站各分系统间大力配合、协同保障。

五院空间站问天实验舱副主任设(she)计师罗超说,任务中,空间站机械臂分系统始终作为转位机构的(de)备份手段,保障平台安全;GNC分系统始终精准控制,确保组合体以最高稳定度进入停控状态;测控与通信分系统在天地间搭建(jian)起畅通的(de)通信链路,传输高清图像,使得整个转位过程100%受控;数管分系统发挥“智能大脑”作用,处置一系列复杂指令,全程零差错……

在各分系统高效配合下,任务仅一个小时左右就圆满完成。

按计划,空间站组合体将以“L”字构型在轨飞行约1个月,等待梦天实验舱发射、交会对(dui)接后,将转位形成空间站三舱“T”字构型组合体。

【编辑:房家梁】

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张鎔洲 说: 这说的有道理啊
李子浩 说: 中国强大,永远繁荣
李子晨 说: 坚决维护党和国家的利益
王玥雯 说: 不失为富家翁!
张雅雯 说: 犯我中华者虽远必诛
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