中國星辰 | 突破難點(diǎn)！這些“黑科技”支撐“小船”對(duì)接“大站”_環(huán)球播資訊

央視網(wǎng)消息：天宮再“會(huì)師”，不僅是中國空間站應(yīng)用與發(fā)展階段，首艘載人飛船的交會(huì)對(duì)接任務(wù)，也是空間站三艙“T”字構(gòu)型下實(shí)施的首次徑向交會(huì)對(duì)接任務(wù)。相比以往，此次交會(huì)對(duì)接任務(wù)有哪些難點(diǎn)？科研人員又是如何做保障的？

難點(diǎn)一：首次對(duì)“T”型空間站組合體實(shí)施徑向?qū)?/strong>

(資料圖片僅供參考)

首次與三艙構(gòu)型空間站徑向交會(huì)對(duì)接

此前，我國在太空進(jìn)行的航天器交會(huì)對(duì)接，大多是在水平方向，而徑向交會(huì)對(duì)接，則可以理解為從垂直方向進(jìn)行對(duì)接。雖然此前，神舟十三號(hào)、十四號(hào)都已經(jīng)完成過徑向?qū)?，但此次神舟十六?hào)是第一次與三艙構(gòu)型的空間站進(jìn)行徑向交會(huì)對(duì)接。

神舟載人飛船對(duì)接機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師姚建：我們首次對(duì)“T”型空間站組合體實(shí)施徑向?qū)?。這次對(duì)接存在一個(gè)較大的偏心，也是一個(gè)全新的挑戰(zhàn)。

難點(diǎn)二：對(duì)接目標(biāo)構(gòu)型復(fù)雜 噸位巨大

徑向交會(huì)對(duì)接相當(dāng)于一次“太空碰撞”

在太空進(jìn)行交會(huì)對(duì)接，形象地說就是兩個(gè)航天器在太空里“相撞”。因此，二者的質(zhì)量會(huì)對(duì)整個(gè)對(duì)接過程產(chǎn)生巨大影響。此前，神舟十四號(hào)載人飛船徑向停靠空間站，飛船的對(duì)接目標(biāo)為47噸級(jí)。而本次神舟十六號(hào)載人飛船將與百噸級(jí)的空間站組合體，進(jìn)行徑向交會(huì)對(duì)接。面對(duì)多構(gòu)型、大噸位、大偏心的對(duì)接目標(biāo)，對(duì)接機(jī)構(gòu)在捕獲、緩沖、剛性連接等方面，都是全新挑戰(zhàn)。

神舟載人飛船對(duì)接機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師姚建：我們通過增加可控阻尼器配置，來控制對(duì)接時(shí)候的載荷，保證航天員還有船上設(shè)備能夠承受對(duì)接碰撞所帶來的沖擊。

難點(diǎn)三：空間站體型巨大 對(duì)飛船敏感器產(chǎn)生干擾

測量設(shè)備幫助敏感器提高識(shí)別能力

由于神舟飛船在交會(huì)對(duì)接過程中，需要依靠許多測量敏感器來判斷位置和方向，而這些敏感器中，有很多是以太陽或宇宙背景作為判斷依據(jù)。由于此次飛船是從空間站下方進(jìn)行對(duì)接，因此，空間站巨大的體型會(huì)對(duì)太陽進(jìn)行遮擋、對(duì)陽光進(jìn)行反射，進(jìn)而對(duì)飛船上的敏感器帶來干擾。

神舟飛船制導(dǎo)導(dǎo)航與控制分系統(tǒng)副主任設(shè)計(jì)師張一：這方面就需要依靠飛船上面搭載這些測量設(shè)備，它自身的一些抗干擾的特性，包括一些目標(biāo)識(shí)別的能力來區(qū)分。也就是說，它能夠識(shí)別出來，進(jìn)來的是我想要的測量目標(biāo)，還是其他的一些遮擋目標(biāo)。

神舟飛船快速精準(zhǔn)對(duì)接背后的“黑科技”

神舟飛船與空間站對(duì)接前，每次姿態(tài)調(diào)整都會(huì)帶來速度變化。而人眼觀察這種變化的難度，就相當(dāng)于觀察用螞蟻的力量去推動(dòng)一頭懸浮著的大象所產(chǎn)生的改變一樣，非常困難。這就需要一款高精度的加速度計(jì)，來感知速度和方向的微小變化，這種“黑科技”究竟是什么？

中國航天科工三院33所 高精度加速度計(jì)組合主任設(shè)計(jì)師于華男：這個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)就是模擬飛船在整個(gè)飛行過程中，它有各種各樣的姿態(tài)變化，它會(huì)有一個(gè)加速度輸入。

記者：現(xiàn)在我們上面放的這個(gè)模塊，它是真實(shí)上過太空的產(chǎn)品嗎？

中國航天科工三院33所 高精度加速度計(jì)組合主任設(shè)計(jì)師于華男：是的，這是神舟十三（號(hào)）上過太空的產(chǎn)品。經(jīng)過飛行實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)品，進(jìn)一步通過標(biāo)定得到這些數(shù)據(jù)，跟交付的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，為我們探究或改進(jìn)產(chǎn)品，提供一個(gè)很好的指引方向。

近年來，隨著我國航天員在軌時(shí)間不斷加長，給同樣在軌駐留待命的各種神舟飛船元器件提出了更高的要求?？蒲腥藛T通過不斷創(chuàng)新升級(jí)，緊跟我國航天飛速發(fā)展的步伐。

中國航天科工三院33所 高精度加速度計(jì)組合主任設(shè)計(jì)師于華男：比如說輻照、太空中的溫度環(huán)境，都會(huì)對(duì)產(chǎn)品的器件、結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。在設(shè)計(jì)之初要考慮，保證產(chǎn)品能夠具有長時(shí)間的工作可靠性。

于華男介紹說，三院33所研制的加速度計(jì)，從1999年神舟一號(hào)飛船開始搭載一直沿用至今，先后經(jīng)歷了穩(wěn)定性提升、真空環(huán)境適應(yīng)性改造、溫度環(huán)境適應(yīng)提升等迭代過程，成為神舟飛天最可靠的組件之一。

中國航天科工三院33所 高精度加速度計(jì)組合主任設(shè)計(jì)師于華男：新一代飛船肯定要追求性能更高、集成化更高。我們這次把電路、表頭，以一個(gè)新的形式集成到飛船的導(dǎo)航儀控制系統(tǒng)別的單機(jī)中，以這樣的形式，來支持新一代飛船的工程研制。通過這些不斷創(chuàng)新，更好地滿足祖國在空間站建設(shè)、深空探測這些空間應(yīng)用的需求。