1月18日1時46分,天舟七號貨運飛船在與長征七號火箭分離約3小時后,成功對接于空間站天和核心艙后向端口,已在軌近三個月的神舟十七號載人飛船航天員乘組,迎來心意滿滿的“年貨大禮包”。
3小時交會對接是我國在軌驗證的新的交會對接模式,是飛船制導導航與控制(GNC)系統(tǒng)(以下簡稱“GNC系統(tǒng)”)能力的進一步釋放。在該系統(tǒng)的駕馭下,此次交會對接任務過程順利結果圓滿。
GNC系統(tǒng)是飛船遨游太空的保障
由中國航天科技集團五院502所研制的GNC系統(tǒng),是飛船的核心分系統(tǒng),也是駕駛飛船遨游太空的“舵手”。
該系統(tǒng)負責從飛船與火箭分離,到飛船與空間站交會對接,再到飛船從空間站撤離和受控再入大氣層的全過程。此外,飛船獨自飛行過程中的姿態(tài)與軌道控制、帆板控制等動作也都由它負責。
據(jù)GNC系統(tǒng)研制人員介紹,如果飛船和空間站的自動交會對接出現(xiàn)異常情況,在該系統(tǒng)的保障下,空間站上的航天員還可對貨運飛船進行遙操作,來實現(xiàn)飛船和空間站的手控交會對接。
3小時方案有望成為新的交會對接基本模式
據(jù)了解,我國在交會對接方面先后在軌驗證和實施了4種方案,即2天方案、6.5小時方案、2小時方案和3小時方案。
“雖然2天方案難以應對緊急情況或者滿足更短時間的某些任務需求,但在起步階段,我們需要這種更為謹慎可靠的方案?!盙NC系統(tǒng)研制人員介紹,而2小時方案雖然是目前最快的交會對接,但該方案對各方面保障條件要求較高。
“此次天舟七號貨運飛船采取的3小時交會對接方案,是技術人員面向下一階段交會對接任務探索出的最優(yōu)選擇?!盙NC系統(tǒng)研制人員說,3小時方案集成了2小時方案中“快”的因子和6.5小時方案中的“可靠”因子,成功將“快遞”提升為“速遞”,也因此成為更具競爭力的優(yōu)選方案。
“如果一切順利,經(jīng)過專家團隊的評估,3小時交會對接方案將有望替代6.5小時方案,成為新的基本模式?!盙NC系統(tǒng)研制人員說。
神舟十七號乘組迎來“年貨大禮包”
此次升空的天舟七號將為在軌的神舟十七號和后續(xù)神舟十八號兩個乘組運送補給物資,主要包括航天員的生活物資、衣服、食品等,還有空間站設備的備品備件及可靠性維修件、科學實驗載荷、空間站推進劑,貨物總重約5.6噸。
“我們會征求每一個航天員乘組的意見建議,盡量滿足在軌航天員個人的定制化需求?!敝袊教靻T中心航天員系統(tǒng)副總指揮尹銳表示。據(jù)了解,對長期在軌生活的航天員來說,新鮮水果是最受他們歡迎的食物。此次天舟七號裝載了將近90公斤新鮮水果,比天舟六號增加了近30公斤,航天員在空間站暢吃新鮮果蔬的愿望得到了滿足。此外,航天員中心還專門為航天員準備了龍年春節(jié)大禮包,以及神十七和神十八兩個乘組在空間站進行交接的禮物。
我國載人航天工程已建立天地聯(lián)動的物資信息系統(tǒng),做到了精準補貨;研發(fā)了物資設計壽命和設計使用模型,可對后續(xù)需求進行精準預估,做到“缺什么就補什么”。據(jù)了解,當前空間站的再生生保系統(tǒng)完全正常在軌運行,在軌氧氣的再生可以達到100%,水的再生達到95%。
上行物資助力開展33項空間科學實驗
空間應用系統(tǒng)是載人航天工程的重要系統(tǒng)之一,主要任務是利用載人航天器的應用支持能力,開展空間科學實驗與應用研究,推動和引領空間科學與應用領域跨越式發(fā)展,取得重大科學成果和應用效益。
據(jù)空間應用系統(tǒng)貨運飛船主任設計師、中國科學院空間應用工程與技術中心研究員劉偉介紹,空間應用系統(tǒng)此次在天舟七號任務中為在軌實驗提供實驗載荷、實驗單元及樣品、實驗耗材、備品備件等上行物資,支持持續(xù)滾動開展空間實驗。
本次任務上行16個標準貨包、1套細胞上行生保支持裝置、1套4℃上行微流控芯片,上行產(chǎn)品共計61件,總重約473公斤。本次任務應用物資上行后,將轉運至空間站實驗設施內(nèi)開展33項科學實驗,涉及空間生命科學、空間材料科學、微重力流體物理與燃燒科學等領域。如在空間生命科學與生物技術領域,將利用空間站夢天艙空間輻射生物學暴露實驗裝置,開展空間暴露環(huán)境下生命分子的光化學行為研究、極端環(huán)境微生物對空間暴露環(huán)境的耐受性及其機制研究等兩項科學實驗;利用問天艙生命生態(tài)實驗柜及夢天艙空間輻射生物學暴露實驗裝置,開展厭氧古菌空間輻射損傷與適應性研究等。
來源:科技日報、光明日報