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5月10日天舟四号成功发射 , 已经完成和空间站的对接 , 这次仅用了6.5个小时就完成了快速对接 , 相比之下 , 美国龙飞船与国际空间站对接 , 要用十几个小时甚至更长的时间 , 中美俄飞船对接空间站速度大比拼 , 谁更快?
5月10日凌晨 , 就在我们熟睡时 , 长征7号火箭托举着天舟四号货运飞船发射升空 , 在距地面390公里高度 , 与空间站完成自主交会对接任务 , 天舟四号自发射到对接成功总共只用了6.5个小时 , 这个成就是件非常了不起的 。
为什么了不起?这个速度可比美国的快多了 。
我们知道 , 航天器绕着地球飞行的速度极快 , 必须绕着地球做离心运动 , 只有这样才不会掉下来 , 而平均速度也高达7.68公里/秒 , 我国空间站就是保持这个速度在距离地面388.6公里的高度飞行 。 而天舟四号要与空间站对接 , 必须要有能追得上空间站的速度 , 所以天舟四号的速度也要达到7.68公里/秒 , 并且与空间站保持同步运行 。
我国天舟货运飞船共有208个货格 , 总重13.5吨 , 最大载货达6.9吨 。 要想将这样的庞然大物推送到388.6公里的轨道高度 , 加速到7.68公里/秒 , 除了要用比较强大的长征七号火箭外 , 还需要细如发丝的精准控制 , 难度可想而知 。
在过去相当长的时间里 , 美国货运飞船与国际空间站的对接通常需要耗费5天左右的时间 , 就算现在 , 美国的“天鹅座”飞船和SpaceX的“龙”飞船最短也需要一天左右才能飞到空间站 。
拿美国载人龙飞船举例 , 当地时间4月27日 , SpaceX 龙飞船执行Crew-4任务 , 从起飞到对接国际空间站总共用了 16 个小时左右 , 但这已经打破了它此前的纪录 , 这是自2020年SpaceX开始载人飞行以来最短的时间纪录 。
今年4月10日 , Spacex执行人类史上首个完全由私人访问空间站的载人航天任务Axiom-1 , 由1名退役航天员以及3名企业家组成的太空旅游团 , 这艘龙飞船经过18个小时终于抵达空间站 , 和空间站完成对接 。
相比之下 , 2020年5月 , SpaceX为美国宇航局NASA 进行的首次载人飞行Demo-2 任务 , 总共用了19 个小时左右才到达国际空间站 , 而其最新的NASA Crew-3 任务更慢 , 用了将近一整天的时间才能完成与国际空间站的对接 。
为什么与国际空间站的对接时间参差不齐呢?SpaceX方面给出的说法是 , 任何可能的延误都会改变抵达空间站的时间 , 可以在一两天内进行10到20个小时的相位调整 , 而这需要根据国际空间站所在位置 , 以及它在佛罗里达上空的轨道来计算 。 虽然这次的 Crew-4任务是 SpaceX 最快的一次抵达国际空间站 , 但比我国天舟对接空间站慢了10个小时左右 , 你说我国的天舟厉不厉害?
为什么我国天舟与空间站的对接空间站的速度这么快?
其实我国的火箭发射会选择一个时间窗口 , 当空间站天和核心舱刚好运行到文昌发射场上空附近时 , 搭载天舟四号货运飞船的长征七号火箭才开始点火发射 , 这样就节省了燃料消耗 , 而且天舟四号的轨道面与空间站运行轨道面夹角保持最小 , 这样对接速度就变快了 。 目前我们的快速交会对接技术达到了世界领先水平 , 只有俄罗斯在某些方面比我们强 。
中俄能做到的事情 , 美国为什么没做到?
SpaceX的猎鹰9火箭比长征七号火箭推力大 , 而且龙飞船拉货量也少 , 照理说速度应该更快 , 但是为什么货运龙飞船需要近2天、而载人龙飞船也要16个小时才能与国际空间站对接?
在航天领域需要做到各方面没有短板 , 才能确保完美的完成一次发射任务 , 光有大推力火箭是远远不够的 , 与空间站能够实现快速交会对接要考虑多方面的因素 , 比如要考虑轨道的倾角问题 。 任何飞船想要与空间站对接 , 首先要确保的前提就是两者的倾角一致 , 否则是无法进行对接的 。
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