天宫游太空 神舟赴星河

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1、天宫游太空神舟赴星河　　空间飞行器交会对接是航天领域公认的技术难关，难度大、风险高。工程技术人员总结前几次交会对接的经验，对神舟十一号与天宫二号进行了升级改进，那么这次交会对接与以往有何不同？北京航天飞行控制中心副总工程师孙军对此进行了权威解答。　　从打固定靶到打运动靶　　“天宫二号和神舟十一号交会对接的轨道高度为393千米，比前几次高了50千米。”孙军说，这个高度与未来空间站的轨道高度基本相同，大气阻力更小，对航天器的衰减作用更小，能够降低维持航天器长期在轨运行的资源消耗。　　轨道高度的变化，只

2、是这次飞行任务为空间站建设所进行的验证之一。空间站将来建成后，个头大、吨位足，调整轨道姿态需要耗费大量燃料。这决定了今后的交会对接不能再像以往那样先让“天宫”主动调整位置，然后发射飞船，而是先要准确预报空间站的位置，再让飞船去追它。　　“打个比方，以前是打固定靶，现在是打运动靶。这要求能对空间站运行轨道进行长时间的精确预报。”孙军说，受复杂空间环境的影响，空间站的轨道每天都在衰减，时间跨度越长，预报难度越大，经过科研人员的研究攻关，现在的预报精度已大幅度提高。6　　交会对接方式的变化，使得对神舟十

3、一号飞船进行轨道控制的间隔较以往大大缩短。孙军表示，这次任务中轨道控制参数的计算精度、计算效率比以往更高，能够把神舟飞船准确“送到”距离天宫二号50余千米的地方――此后，它们进行自动交会对接。　　控制轨道实现精确定轨　　在神舟十一号与天宫二号自动交会对接的过程中，地面科技人员是如何判断变轨效果是否符合预　　期，怎样准确掌握飞船的轨迹并引导飞船和天宫进行交会对接的呢？　　作为飞控任务接力的第一棒，北京航天飞行控制中心轨道计算主任设计师张宇的岗位是在“船箭分离”开始，快速准确计算出飞船在茫茫太空中的位

4、置，判别其是否成功入轨。　　“从飞船升入太空那一刻，我们就要进行精确定轨，知道它在哪里。”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

5、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。”　　在确定飞船的精确位置之后，预报岗位的科技人员就开始忙碌起来。　　“我们要计算出飞船每一秒钟所处的位置。”6预报岗位主岗颜华打了个比方，譬如风筝在天上飞，轨道岗位确定了当前风筝的位置，我们就能计算出，接下来的每一秒风筝会往哪里飞。　　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。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，还必须报得准当天是阴

6、、晴、雨、雪哪种气候。”　　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。　　“航天器在太空中，它们的每一步动作，都是由地面发出指令，因此地面必须清楚了解航天器当前的状态，并对全过程的轨道控制、姿态调整等心中有数，这就要求事先进行规划和控制。”谢剑锋介绍。　　“航天器在天上的每时每刻，我们都要有人值守，把它在天上什么时间干什么算出来，而且

7、要很细致地做验证。”谢剑锋说，将数据注入给航天器是不能有任何差错的，地面随时要准备好应对的措施。　　微波雷达助力完美对接　　在交会对接微波雷达的精准导引下，神舟十一号飞船与天宫二号在10月19日凌晨实现完美交会对接。这是继成功助力神舟八号、九号、十号飞船与天宫一号交会对接后，交会对接微波雷达的第4次完美表现。　　10月18日22时53分，交会对接微波雷达加电，完成开机自校准流程。加电数分钟后，微波雷达首次捕获目标，锁定后，全程稳定跟踪，直至交会对接任务圆满完成。6　　“它是一个仅有iPad2一半大

8、小的装置，重量只有几千克，是袖珍的高科技‘小眼睛’。”交会对接微波雷达总工程师孙武介绍。作为实施交会对接任务的关键敏感器，微波雷达为交会对接提供了距离、速度、角度、角速度等信息，牵引着它们从“相遇”到“相连”，成为明亮有神的“太空之眼”。　　这双“眼睛”有多厉害？在测量范围上，它上至北京五环一整圈，下至一张桌子的长度，在如此之大的跨度中，它的测距精确程度可以达到20厘米的尺张度，测角精度相当于人眼测试视力时相邻两行之间的角度，而速度测量的误差基本小于一只蚂蚁的爬行速度。　　据科研人