神舟13号对接模拟图(图源:航天科技集团五院)
神舟13号任务将面临不少技术挑战 , 其中包括“神舟”载人飞船与“天和”核心舱的径向交会对接 。 可喜的是 , 这项艰巨任务已于发射当天顺利完成 。
所谓径向对接就是神舟13号载人飞船通过“天和”核心舱下方对接口与空间站进行交会并对接 。 虽然只是方向变了90度 , 但是对接的难度却大了不少 。
据航天五院502所研制团队介绍 , 航天器在太空进行垂直的径向交会对接要克服几大困难 。 例如:
持续控制姿态和轨道“难” 。 “神舟”载人飞船与“天和”核心舱进行水平的前向、后向交会对接时 , 其200米保持点是一个稳定的保持点 , 即使发动机不工作 , “神舟”载人飞船也能较长时间保持稳定的姿态和轨道 。 而“神舟”载人飞船与“天和”核心舱进行垂直的径向交会时 , 没有稳定的中途停泊点 , 所以需要持续对飞船的姿态和轨道进行控制 , 推进剂消耗大 , 故障处置难 。
另外 , 姿态和相对位置确定“难” 。 由于在径向交会过程中 , “神舟”载人飞船需由平飞转竖飞等大范围的姿态机动 , 所以对“眼睛”能看到目标和保证“眼睛”不会被复杂光照变化所干扰提出了更高要求 。
此次神舟13号载人飞船与“天和”核心舱径向交会对接整个过程都是在制导导航与控制系统指挥下 , 由神舟13号载人飞船上的智能系统自主完成的 。
径向交会和前向交会都是中国空间站载人飞船正常的交会方式 , 会在未来空间站载人交会对接任务中交替使用 。 此次首秀的圆满成功 , 将为后续空间站建造和运营打下坚实基础 。
掌握了径向交会技术后 , 等到我国明年建成T字空间站后 , 核心舱在这个对称关系中仍然保持着前、后、下三向对接的能力 。 后向对接货运飞船;前向、径向两个对接口可以接纳两艘载人飞船实现轮换 , 无需对接后再转换对接口 。
长期驻留
【载人飞船|继往开来的神舟13号太空飞行任务】这次我国航天员乘组将首次在太空连续驻留6个月 , 这也是此次任务面临的最大挑战 。 因为大量的理论和经验表明 , 在空间站内生活、工作的时间越长 , 太空环境对人的生理和心理影响就越大 。
例如 , 长期在微重力环境中生活和工作 , 会使航天员骨质脱钙和肌肉萎缩的更厉害 。 航天员返回后 , 常感觉全身无力 , 站立、行走都很困难 。 国外有的航天员边走边摔跤 。 为此 , 目前将采用以下应对措施:一是加强锻炼 , 每天用核心舱内的功率自行车、跑步机和拉力器等多种器械锻炼2小时 , 包括上肢和下肢等各个部位的运动;二是服用特殊药物 , 加强营养和维生素的补充;三是用“太空按摩仪”协助航天员进行肌肉疲劳恢复和肌肉力量训练;四是加强飞行前的适应性训练 。
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