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見證技術(shù)立院丨不斷探索空間交會對接技術(shù)新發(fā)展

時間:2024年01月22日 信息來源:本站原創(chuàng) 點(diǎn)擊:1789 字體:

2024年1月18日,天舟七號貨運(yùn)飛船順利完成與空間站核心艙后向交會對接,解鎖了全新的3小時交會對接模式。此刻距離2011年神舟八號與天宮一號首次開展交會對接已走過了十多個年頭,迄今為止,我國歷次交會對接都做到了平穩(wěn)有序、快速準(zhǔn)確。


空間交會對接技術(shù)是載人航天活動的三大基本技術(shù)之一,是空間站建造和運(yùn)營階段航天員往返太空及貨物補(bǔ)給的必備技術(shù),復(fù)雜度高、精準(zhǔn)度高、自主性和安全性要求高,被形象的稱為太空“萬里穿針”。


五院始終堅(jiān)持“技術(shù)立院”,實(shí)現(xiàn)了空間交會對接技術(shù)從無到有,從有到優(yōu)的跨越式發(fā)展。五院502所作為承研單位,為空間交會對接技術(shù)的發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)。


從無到有

自力更生突破空間交會對接技術(shù)


早在上世紀(jì)80年代,502所老一輩航天專家就開始了空間交會對接技術(shù)的預(yù)先研究。30多年來,從楊嘉墀院士指明空間智能自主控制發(fā)展方向,到吳宏鑫院士提出全系數(shù)自適應(yīng)控制理論和特征建模理論,再到以解永春研究員為核心的團(tuán)隊(duì)突破空間交會對接技術(shù),一代代五院人攻堅(jiān)克難,為突破交會對接技術(shù)作出貢獻(xiàn)。


自2011年神舟八號與天宮一號首次自動交會對接,到2013年神舟十號的交會對接,兩年間先后完成了6次交會對接,我國突破和掌握了自動和手動交會對接技術(shù)。


工程研制初期,理論方法如何在工程中應(yīng)用是個大問題,“難點(diǎn)不是不知道如何解決問題,而是根本提不出問題”。面對巨大的挑戰(zhàn),交會對接團(tuán)隊(duì)不畏困難、刻苦攻關(guān),相繼解決了光學(xué)敏感器的測量精度問題、相對位置和姿態(tài)的確定問題、近距離段的自主制導(dǎo)和控制問題等,助力我國成為了世界上第三個獨(dú)立掌握空間交會對接技術(shù)的國家。


從有到優(yōu)

獨(dú)立自主攻克全自主快速交會對接技術(shù)


“空間站建設(shè)和運(yùn)營階段,交會對接任務(wù)更加密集,攻克高效、強(qiáng)適應(yīng)的自主快速交會對接技術(shù)具有非常重要的意義!”這是當(dāng)時交會對接團(tuán)隊(duì)在我國交會對接在軌實(shí)施零的突破后認(rèn)定的新方向。


團(tuán)隊(duì)將眼光瞄準(zhǔn)了更為先進(jìn)的自主快速交會對接技術(shù)。他們主動推動技術(shù)進(jìn)步,在原有遠(yuǎn)距離導(dǎo)引地面制導(dǎo)算法以及前期遠(yuǎn)距離快速交會技術(shù)調(diào)研和論證的基礎(chǔ)上,針對批產(chǎn)化的貨運(yùn)飛船與空間站對接、載人飛船與空間站對接等任務(wù),創(chuàng)建了一種多模式自主交會對接制導(dǎo)和任務(wù)規(guī)劃方法,攻克了航天器全自主快速交會對接關(guān)鍵技術(shù)。


2017年,天舟一號在軌首次驗(yàn)證了我國的全自主快速交會對接技術(shù),并以此為基礎(chǔ)形成了2小時、6.5小時和多天等交會對接方案。時至今日,載人飛船、貨運(yùn)飛船,問天實(shí)驗(yàn)艙、夢天實(shí)驗(yàn)艙近30次交會對接任務(wù)的圓滿完成,支撐了空間站的建成,交會對接控制技術(shù)體系也日趨完善。交會對接飛行時間由初期的2天縮短到6.5小時,特別是2022年,天舟五號實(shí)現(xiàn)了2小時自主快速交會對接,創(chuàng)造了世界紀(jì)錄。


發(fā)展永無止境,交會對接團(tuán)隊(duì)仍在不斷探索著空間交會對接技術(shù)的新發(fā)展。隨著技術(shù)的成熟、經(jīng)驗(yàn)的積累,交會對接團(tuán)隊(duì)為下一階段交會對接任務(wù)創(chuàng)新探索的新的最優(yōu)解,即本次的天舟七號貨運(yùn)飛船3小時交會對接方案。該方案集成了2小時方案中“快”的因子和6.5小時方案中“可靠”因子,將有望代替6.5小時方案成為新的基本模式。


薪火傳承

繼往開來再攀新高峰


經(jīng)過多年的發(fā)展,交會對接團(tuán)隊(duì)取得了一系列自主創(chuàng)新成果,包括基于錨點(diǎn)設(shè)定和時空折疊的飛行任務(wù)規(guī)劃、全相位自主快速交會對接制導(dǎo)等核心技術(shù)。在支撐載人航天工程的同時,空間交會對接技術(shù)作為通用技術(shù),還在嫦娥五號任務(wù)中實(shí)現(xiàn)了我國首次月球軌道自主交會對接。


“千錘百煉始成鋼,百折不撓終成才”,在攀登科技高峰的同時,依托重大工程,五院也培養(yǎng)和鍛煉了一支“特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能攻關(guān)、特別能奉獻(xiàn)”的交會對接隊(duì)伍。


與此同時,一批年輕力量正在源源不斷加入進(jìn)來,團(tuán)隊(duì)的核心和中堅(jiān)力量也正在毫無保留地指導(dǎo)年輕設(shè)計(jì)師開展載人登月、火星采樣返回、在軌服務(wù)等與空間交會對接相關(guān)的型號論證和工程研制工作。未來,這些年輕力量將接續(xù)奮斗,以青春之力勇攀科技高峰。



站在新的歷史節(jié)點(diǎn),交會對接技術(shù)團(tuán)隊(duì)將不負(fù)重托,攜手共赴新征途,踔厲奮發(fā)、勇毅前行,努力為我國航天科技實(shí)現(xiàn)高水平自立自強(qiáng)作出新的貢獻(xiàn)。




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