天舟七号按照计划将在17日发射时,采用3小时快速对接方案,这是天舟系列飞船采用该快速对接方案,此前天舟五号尝试过2小时快速对接方案,其他则是6.5小时方案。那么为什么这次为什么不继续使用2小时极速对接技术呢?
天舟系列飞船分为两个批准生产,天舟一号到天舟五号属于第一批次;天舟六号到天舟十一号属于第二批次。后一批次的货运飞船改动较大,核心部件100%国产化。
尤其是运载能力从5.5吨增加至6.7吨,整船物资装载能力由6.9吨提高至7.4吨,密封舱货物装载空间由18.1立方米增加至22.5立方米,可以说是“皮薄馅大”。
从推进舱看,推进舱的贮箱数量由8个减少至4个。天舟六号将球底挪到了后锥段下部,使得三段(前锥段、柱段、后锥段)全部连通。因此,天舟六号就成为了世界上运力最大的货运飞船。
天舟六号时,因为运载了大量的物资和补充燃料,整体物资总重达到了5.8吨。又因为其是改型后首次飞行,搭载了大量的科学和实验设备,所以采用了较为保守的6.5小时对接技术。
天舟六号在2023年5月10日21时22分发射,10分钟后入轨,5月11日5时16分成功与空间站天和核心舱后向端口。
而有了天舟六号的成功表现,天舟七号则开始尝试3小时对接方式。而没有选择最快2小时的对接,还是在速度与安全之间寻找了一个平衡。
天舟七号要实现3小时快速对接,与此前6.5小时方案相比,就需要做两方面的调整:
第一,优化了交会对接的控制制导策略,将远距离导引过程由多圈次压缩为一圈左右,将多次变轨压缩为了两次综合机动,这样可以从原来的的4个多小时,减少到一个多小时。
第二,在近距离自主控制段。减少多个确认飞船状态的停泊点,这类似于动车组在运行过程中,减少经停站点,从而减少减速的过程。这样可以从原来的2个多小时,减少到一个多小时。
说起来就像“把大象放进冰箱分几步”一样简单,但是实际做起来并不容易,这需要我们的测控技术、自主交会能力,非常高,并不是谁都能做到的。
当然解释起来还很复杂,总之这样的大运力货运飞船实现3小时高速对接,说明中国航天的自主定轨技术精度更高,姿态轨道控制精度更高,综合制导技术水平更高,飞控流程更加优化……用“遥遥领先”形容最为贴切。
俄罗斯联盟号飞船MS-17于2020年10月14日创造的3小时3分钟的纪录,成为当时最快的载人飞船,后来这个记录被天舟五号改写。但是,我们知道在运货和运人方面还是不同的,因此在神舟系列飞船上并没有贸然采用。
而到了天舟七号货运飞船发射的时候,无论是运载能力还是交会时间都将被重新改写,这也是为后续神舟飞船极速对接积累技术经验。神舟十七号乘组在轨期间,恰逢我国农历甲辰农年,也是我国航天员在空间站过的第三个春节,该有的年货自然不能缺。
天舟七号此次主要就是为了运送航天员的生活物资而发射的,因为空间站进入运营阶段,货运飞船采用的是“两年三发”服务四个乘组任务,除此之外,都是空间站设备的备品备件及可靠性维修件、科学实验载荷及空间站推进剂。
据了解,本次运输的生活物资比天舟六号要多了30公斤,其中新鲜水果将近90公斤。并且每一位航天员都有定制的盲盒可以开启,地面还为他们精心准备了春节大礼包,以及以后迎接神舟十八号的交换礼物。
龙年对于我们有着特殊的意义,坐等农年龙年的除夕,看看神舟十七号给我们揭开谜底,吃什么、穿什么,以及说些什么。
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