中國太空“空間交會對接”驚艷世界

空間站是人類高科技的寵兒，集現(xiàn)代科技之大成，其建設(shè)和運營是對綜合科技能力的考驗。其中，被稱為“太空之吻”的空間交會對接無疑是最關(guān)鍵、最具挑戰(zhàn)性的核心技術(shù)之一。

經(jīng)過多年持之以恒的努力奮斗，中國科技工作者終于成功實現(xiàn)了該項技術(shù)突破并不斷鞏固提升，使其在中國天宮空間站建設(shè)中大放異彩，實現(xiàn)了一個又一個航天壯舉。

實現(xiàn)突破，邁出歷史意義的一大步

“空間交會對接”雖是頗具航天科技專業(yè)色彩的詞匯，但已為人們所熟知，成為日常生活語言的一部分，已經(jīng)口語化、生活化。這得益于近年來中國航天在此領(lǐng)域豐富的實踐活動，通過廣泛的新聞報道，其內(nèi)涵為公眾所熟悉。

“空間交會對接”第一次廣泛進入中國公眾社會生活是在2011年。當年11月3日，神舟八號無人飛船與先期發(fā)射的天宮一號空間實驗室接近。兩者的對接結(jié)構(gòu)逐漸接觸，之后再經(jīng)過捕獲、緩沖、拉近、鎖緊步驟，成功實現(xiàn)剛性連接，形成組合體。中國載人航天實施的首次空間交會對接獲得圓滿成功，實現(xiàn)了一次重大技術(shù)跨越。億萬觀眾通過電視鏡頭，見證了這具有歷史意義的精彩一幕。組合體飛行12天后，神舟八號脫離天宮一號并再次與之成功進行交會對接試驗，這標志著中國突破了空間交會對接及組合體運行等一系列關(guān)鍵技術(shù)。

對億萬觀眾來說，跨越好像就在短短幾天甚至幾分鐘內(nèi)實現(xiàn)，然而對于中國航天科技工作者而言，這一刻是他們數(shù)年甚至數(shù)十年奮進的結(jié)果。以交會對接微波雷達為例，該項目起步于1999年。彼時，中國航天科工集團25所啟動交會對接微波雷達原理樣機研制，研究團隊開始了技術(shù)攻堅。歷時8年，2007年，微波雷達工程樣機誕生。2009年，交會對接微波雷達被載人航天工程正式采用。之后，微波雷達正樣產(chǎn)品交付并飛天應(yīng)用，為天宮一號與神舟八號成功實施交會對接立下了汗馬功勞，也標志著完全自主知識產(chǎn)權(quán)的中國空間交會對接雷達技術(shù)躋身世界一流水平。

鞏固提高，十載磨礪精益求精

首戰(zhàn)告捷，中國航天站上新起點，接下來的任務(wù)是如何進一步鞏固提高空間交會對接技術(shù)的穩(wěn)定性、豐富性和效率。為此，中國航天科技工作者又踏上了長達10年的新征程。

2012年6月18日，神舟九號載人飛船與天宮一號在經(jīng)過捕獲、緩沖與校正、拉回、鎖緊等技術(shù)動作后，建立剛性連接，形成組合體，進一步驗證了中國自動空間交會對接技術(shù)是穩(wěn)定的、可靠的。在此6天后，在航天員精準操控下，兩者完成空間交會對接。中國首次航天員手控交會對接取得圓滿成功，進一步豐富了中國空間交會對接方式，提高了實施航天任務(wù)的安全性。

2013年6月實施的神舟十號任務(wù)在空間交會對接技術(shù)方面繼續(xù)取得進步，特別是成功開展繞飛交會試驗。神舟十號與天宮一號分離后，神舟十號撤離至距天宮一號一定距離處，隨后按照預(yù)定程序進行變軌控制，從天宮一號上方繞飛至其后方，其間，在地面科技人員的精確控制下，神舟十號轉(zhuǎn)為正飛姿態(tài)，天宮一號轉(zhuǎn)為倒飛姿態(tài)。此后，地面控制神舟十號接近天宮一號，順利完成近距離交會。該試驗成功驗證了航天器繞飛及多方位交會技術(shù)，為后續(xù)空間站工程建設(shè)積累經(jīng)驗。

2016年11月，神舟十一號開展了快速變軌控制驗證試驗。2017年9月，天舟一號貨運飛船與天宮二號空間實驗室在第三次“牽手”時開啟了“快進”模式，在短短6.5小時內(nèi)，實現(xiàn)了自主快速交會對接，與耗時兩天多的傳統(tǒng)交會對接模式相比，效率大大提高。

應(yīng)用提升，建設(shè)空間站功勛卓著

隨著空間站建設(shè)任務(wù)正式拉開帷幕，中國空間交會對接技術(shù)大顯身手并且在實戰(zhàn)應(yīng)用中繼續(xù)提升完善。

2021年5月30日，中國空間站天和核心艙迎來首位訪客——天舟二號貨運飛船。采用自主快速交會對接模式，天舟二號精準對接于天和核心艙后向端口，整個過程歷時約8小時。

6月17日，采用自主快速交會對接模式，神舟十二號成功對接于天和核心艙前向端口，整個交會對接過程歷時約6.5小時。這是天和核心艙發(fā)射入軌后，首次與載人飛船進行交會對接。

至此，中國航天以空間交會對接技術(shù)為依托，在太空中首次形成由一個空間站核心艙、一艘貨運飛船、一艘載人飛船構(gòu)成的組合體。

值得一提的是，神舟十二號在與天和核心艙分離后，完成了對核心艙與天舟二號組合體的繞飛及徑向交會試驗，成功驗證了徑向交會技術(shù)，為神舟十三號進行徑向交會對接奠定了重要技術(shù)基礎(chǔ)。

徑向交會對接是一個航天器從另一個航天器的下方來接近并實現(xiàn)對接，由于二者在軌道高度上存在偏差，在對接過程中必須實施連續(xù)的軌道控制，不斷調(diào)整姿態(tài)，難度更大。神舟十二號徑向交會試驗的成功表明，中國航天已經(jīng)具備了實施徑向交會對接的能力。