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成功|五院抓總研制的天舟八號完成與空間站交會對接

時間:2024年11月16日 信息來源:本站原創(chuàng) 點擊:513 字體:

2024年11月15日23時13分,由航天科技集團五院抓總研制的天舟八號貨運飛船,在長征七號遙九運載火箭的托舉下從文昌航天發(fā)射場升空,隨后順利進入預(yù)定軌道,發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。11月16日2時32分,在發(fā)射約3小時后,天舟八號貨運飛船成功對接于空間站天和核心艙后向端口。交會對接完成后,天舟八號將轉(zhuǎn)入組合體飛行段。


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▲ 火箭起飛(裴英 攝)


天舟系列貨運飛船均由五院抓總研制,主要任務(wù)是為空間站運輸貨物和補加推進劑,并將空間站廢棄物帶回大氣層燒毀,同時支持空間站姿軌控和開展空間科學(xué)試驗。天舟八號貨運飛船是空間站應(yīng)用與發(fā)展階段組批生產(chǎn)的第3艘貨運飛船,其成功發(fā)射并順利“到站”,為中國載人航天工程2024年的發(fā)射任務(wù)畫上了圓滿句號。


能力更強,為“天宮”精準(zhǔn)補給


天舟八號貨運飛船裝載航天員在軌駐留消耗品、推進劑、應(yīng)用實(試)驗裝置等物資,并為神舟十九號航天員乘組送去蛇年春節(jié)的“年貨”。相較于以往的貨運飛船,天舟八號在這些方面能力更強:


一是臨射貨物裝載能力提升??臻g站工程進入應(yīng)用與發(fā)展階段后,航天員長期駐留開展在軌科學(xué)試驗成為常態(tài)。為了不斷提升航天員在軌生活品質(zhì),使航天員能夠吃上更多新鮮的果蔬,同時進一步拓展低溫試驗樣品裝載能力,豐富航天員在軌科學(xué)試驗項目,天舟八號團隊巧妙設(shè)計了轉(zhuǎn)移導(dǎo)軌,使低溫鎖柜安裝臨射貨物后可實現(xiàn)“輾轉(zhuǎn)騰挪”,增加了側(cè)操作口區(qū)域臨射貨物安裝空間。這一改進使臨射貨物裝載能力增加了102千克/268升。


二是具備每天均可發(fā)射的能力。航天員長期駐留對貨運飛船的保障及時性提出了更高要求。研制團隊通過升級GNC(制導(dǎo)導(dǎo)航與控制)控制器軟件、優(yōu)化飛行程序設(shè)計、精細能量平衡分析等手段,解除了發(fā)射窗口對太陽入射角的約束要求,實現(xiàn)不同發(fā)射窗口和交會對接模式下,能源系統(tǒng)設(shè)計都能滿足任務(wù)要求,進一步提高了發(fā)射和飛控任務(wù)實施靈活性,具備每天均可發(fā)射的能力。


三是姿軌控資源對空間站全開放。研制團隊通過優(yōu)化姿軌控發(fā)動機使用模式,使空間站的控制系統(tǒng)可直接調(diào)配貨運飛船發(fā)動機進行組合體姿軌控。這一設(shè)計使天舟貨運飛船更好地融入空間站組合體,姿軌控資源的使用效能得到最大化發(fā)揮,有效提升了空間站組合體統(tǒng)一管理的能力。


標(biāo)準(zhǔn)3小時交會對接模式首航


天舟八號貨運飛船歷經(jīng)3小時順利完成與中國空間站的全自主交會對接,這是我國繼天舟七號后實施的第二次3小時交會對接任務(wù),也是3小時交會對接模式“升級”為貨運飛船的標(biāo)準(zhǔn)交會對接模式以來的首航。整個交會對接過程由五院研制的GNC系統(tǒng)控制完成。


我國在交會對接方面先后在軌驗證和實施了2天交會對接方案、6.5小時方案、2小時方案和3小時方案。天舟八號采用的3小時交會對接模式是后續(xù)一段時間內(nèi)天舟系列任務(wù)的常規(guī)操作模式。該模式不僅在時間上優(yōu)于傳統(tǒng)的6.5小時模式,相較于2小時模式,它對相關(guān)系統(tǒng)的條件要求更為寬松。具體而言,3小時模式降低了對火箭入軌條件、測控精度、敏感器及導(dǎo)航精度、制導(dǎo)控制精度等方面的要求,在確??焖傩缘耐瑫r增強了任務(wù)的可靠性。


五院研制的相控陣中繼終端為天舟八號的安全“到站”搭建了“太空天路”,它可以自主捕獲并跟蹤天鏈中繼衛(wèi)星,與其實現(xiàn)“太空握手”,搭建起從飛船到中繼衛(wèi)星再到地面的通信鏈路,實時保持信息的雙向傳輸,確保“送貨”全程安全。


多重使命,開啟別樣太空之旅


天舟貨運飛船不僅肩負(fù)著為空間站運送貨物和補給推進劑的既定使命,長期以來還不斷拓展能力,為各高校、科研院所提供更多搭載空間科學(xué)試驗載荷的機會。在此次任務(wù)中,天舟八號貨運飛船持續(xù)深化空間科學(xué)研究平臺作用,搭載了多項新型試驗載荷,為新技術(shù)的推廣應(yīng)用和空間科學(xué)技術(shù)發(fā)展作出重要支撐。


除了保證載荷的順利運達,保證載荷的安全性也是重要的工作之一??臻g站貨運任務(wù)搭載載荷會釋放多種氣態(tài)污染物,對航天員長期在軌駐留期間的健康安全造成威脅,因此有害氣體釋放速率是航天技術(shù)試驗領(lǐng)域醫(yī)學(xué)要求中的一項重要指標(biāo)。為了精準(zhǔn)掌握不同氣體的釋放情況,五院團隊針對不同載荷開展了多次有害氣體檢測任務(wù),通過“氣態(tài)污染物釋放量”精準(zhǔn)測試和數(shù)據(jù)分析,為載荷承研單位進行載荷污染評估奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ),助力降低載荷污染釋放,改善空間站微環(huán)境,保障航天員身體健康。


五院研制的結(jié)構(gòu)機構(gòu)分系統(tǒng)、熱控分系統(tǒng)、數(shù)管分系統(tǒng)、總體電路分系統(tǒng)、儀表與照明分系統(tǒng)、測控通信分系統(tǒng)等分系統(tǒng)與產(chǎn)品發(fā)揮著重要作用,也將為天舟八號在軌穩(wěn)定運行、順利完成任務(wù)貢獻力量。


五院天舟團隊將不忘初心、牢記使命,繼續(xù)弘揚載人航天精神,堅持載人航天標(biāo)準(zhǔn),自信自強、守正創(chuàng)新,唯實唯勤、團結(jié)奮斗,以昂揚的奮斗姿態(tài)不斷奪取航天事業(yè)新勝利,為我國航天科技高水平自立自強再立新功。





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