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神舟十六號載人飛船發(fā)射成功后，接下來就要與空間站進(jìn)行交會(huì)對接，在距離相隔上萬公里的太空中，飛船既要找到空間站，還要對得準(zhǔn)。更關(guān)鍵的是，這次神舟十六號還要從空間站下方進(jìn)行徑向交會(huì)對接。那么交會(huì)對接如何實(shí)現(xiàn)呢？據(jù)了解，飛船入軌之后，神舟十六號大約需要6.5個(gè)小時(shí)來完成此次交會(huì)對接。
【資料圖】
交會(huì)對接大約需要6.5小時(shí)
神舟十六號與火箭分離后，將進(jìn)行多次變軌，來到與空間站相同的軌道上。
航天科技集團(tuán)五院載人飛船系統(tǒng)項(xiàng)目技術(shù)副經(jīng)理 邵立民：飛船入軌后，通過咱們的北斗導(dǎo)航信息進(jìn)行絕對的定位，就是確定飛船在軌道中的位置，然后控制飛船要執(zhí)行6次軌道控制任務(wù)，這個(gè)過程大概是繞地球飛行3圈的時(shí)間。
據(jù)介紹，神舟飛船繞地球飛行一圈大約需要一個(gè)半小時(shí)，經(jīng)過三圈的飛行，也就是約四個(gè)半小時(shí)后，神舟十六號飛船將來到相距空間站50公里位置。
航天科技集團(tuán)五院載人飛船系統(tǒng)項(xiàng)目技術(shù)副經(jīng)理 邵立民：50公里的時(shí)候，飛船自己的交會(huì)測量敏感器，像微波雷達(dá)、空空通信設(shè)備這些就能跟空間站建立交互了，這時(shí)候我們飛船實(shí)際上是瞄準(zhǔn)空間站這個(gè)目標(biāo)來走的。
接下來，神舟十六號飛船就要不斷地確認(rèn)位置關(guān)系，調(diào)整自己的姿態(tài)和速度，逐漸靠近空間站，來到距離空間站約2公里的“中途瞄準(zhǔn)點(diǎn)”。對于此次徑向交會(huì)對接任務(wù)來說，這是一個(gè)非常關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)。在過了“中途瞄準(zhǔn)點(diǎn)”之后，飛船就要開始進(jìn)行姿態(tài)的調(diào)整，做好徑向?qū)拥臏?zhǔn)備。
航天科技集團(tuán)五院神舟飛船制導(dǎo)與控制分系統(tǒng)副主任設(shè)計(jì)師 張一 ：神舟十六號從這個(gè)水平對地的飛行會(huì)逐漸將船頭朝向上方完成一個(gè)90度的這樣一個(gè)動(dòng)作，然后到空間站的下方的200米處。
此時(shí)，飛船將完成姿態(tài)調(diào)整，處于和空間站垂直的方向，到了這一步，神舟十六號還不能直接與空間站對接，而是還需要進(jìn)行一個(gè)轉(zhuǎn)身。
航天科技集團(tuán)五院神舟飛船制導(dǎo)與控制分系統(tǒng)副主任設(shè)計(jì)師 張一：在200米保持的期間，它還有一個(gè)滾動(dòng)180度的這樣一個(gè)調(diào)姿的動(dòng)作，它要轉(zhuǎn)個(gè)圈，主要是為了適應(yīng)對接機(jī)構(gòu)的方向。
在最后對接過程中，神舟十六號將不斷靠近核心艙徑向?qū)涌冢谙嗑?9米的時(shí)候，飛船還要進(jìn)行短暫的停留，對最終狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)。 最后，神舟十六號緩緩靠近核心艙，此時(shí)飛船上的主動(dòng)捕獲裝置，在對接時(shí)會(huì)提前伸出，就在與核心艙的對接機(jī)構(gòu)接觸的一瞬間，緊緊抓住并拉回再鎖死，最終完成對接。這一系列動(dòng)作全部都由飛船自主完成。
航天科技集團(tuán)五院載人飛船系統(tǒng)項(xiàng)目技術(shù)副經(jīng)理 邵立民：我們有能夠達(dá)到毫米級的測量的敏感器，就是一些光學(xué)敏感器，能夠測量兩個(gè)航天器之間的相對位置和相對姿態(tài)，然后我們的控制精度也到厘米級，飛船一直往上走，直到對接機(jī)構(gòu)導(dǎo)向板互相插合，它就是一個(gè)自動(dòng)控制的過程。
“小船”對接“大站”
挑戰(zhàn)百噸級交會(huì)對接
神舟十六號發(fā)射入軌后就要去找空間站組合體并和它交會(huì)對接。這次交會(huì)對接，是8噸重的神舟飛船與百噸級的空間站組合體實(shí)施徑向?qū)樱蝿?wù)難度高，對接機(jī)構(gòu)是否能經(jīng)受考驗(yàn)?zāi)兀?/p>
神舟十六號發(fā)射后，將通過快速交會(huì)對接的模式，經(jīng)過約6.5小時(shí)的飛行，從空間站徑向?qū)涌谝簿褪强臻g站的“下方”與空間站對接，對接百噸級的航天器，為對接機(jī)構(gòu)的研制帶來了不小挑戰(zhàn)。
航天科技集團(tuán)八院神舟載人飛船系統(tǒng)副總指揮 丁同才：一個(gè)方面就是在通過地面的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證我們的捕獲能力，另外一方面也驗(yàn)證我們的交會(huì)對接鎖同步性，這樣的話看看能不能滿足我們現(xiàn)在空間站任務(wù)的要求。前期充分的試驗(yàn)證明，我們目前神舟十六對接機(jī)構(gòu)能夠滿足我們新的技術(shù)狀態(tài)的一些變化。
據(jù)介紹，在神舟十二號飛船研制之初，科研人員就考慮到了神舟飛船對接大噸位空間站的情況，并進(jìn)行了一系列的升級，目前，神舟飛船具備與8噸級到180噸級航天器進(jìn)行對接的能力。
航天科技集團(tuán)五院載人飛船系統(tǒng)總體主任設(shè)計(jì)師 高旭：這個(gè)也是我們批產(chǎn)的一個(gè)思路，我們并不是只針對本次任務(wù)去做驗(yàn)證，而是針對整個(gè)空間站階段所有可能遇到的飛行模式、對接模式來進(jìn)行統(tǒng)一的驗(yàn)證，后續(xù)即使是對接目標(biāo)繼續(xù)增長，那么這個(gè)載人飛船都是能夠適應(yīng)的，這樣也大大節(jié)省了我們驗(yàn)證的成本。
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