神舟十二与天和交会对接(神舟十二号快速交会对接,玩得就是一个帅,那别国都能玩快速吗)
本文目录
- 神舟十二号快速交会对接,玩得就是一个帅,那别国都能玩快速吗
- “神舟十二号”与“天和”核心舱自主快速交会对接只需6.5小时
- 筑梦“天宫”|神十二成功对接核心舱,这个系统是“功臣”
- 官宣!神舟十二号载人飞船17日发射 飞行乘组由这三人组成
- 神舟十二号完成对接,3名航天员将进入天和核心舱
- 神舟十二号飞船发射成功 飞船与天和核心舱完成自主快速交会对接
- 哈工大多项技术助力神舟十二号载人飞船对接和发射任务
神舟十二号快速交会对接,玩得就是一个帅,那别国都能玩快速吗
只用六个小时,神舟十二号与空间站核心舱完成对接,航天员快速入驻空间站!经过天舟货运飞船两次快速交会对接的演练,神舟十二号载人飞船第一次使用快速交会对接技术把宇航员送到了中国空间站,以后快速交会对接将成为中国飞船的常态了。那外国的飞船可以进行快速交会对接吗?
一、快速交会对接居然是老技术了
答案可能有点让人意外,不仅美国和俄罗斯都掌握快速交会对接的技术,而且美国和苏联早在上世纪六十年代就开始实践快速交会对接了。中国的天舟飞船和神舟十二号载人飞船都是4圈对接的方案,大概用时6个小时左右。但是美国和苏联当年都实践了更快的交会对接。载人交会对接的记录是美国”双子座11”飞船1966年9月创造的,用时94分钟。无人交会对接记录是苏联创造的,1968年4月“宇宙号213”用时47分钟与“宇宙号212”完成交会对接。
相对于现在的6小时交会对接来说,当年美苏的交会对接要快多了。而且美苏早期的交会对接往往都是快速交会对接。虽然不是6小时对接,但一般都控制在一天以内。按现在的标准,24小时以内完成交会对接叫快速交会对接,2-3天完成的叫慢速交会对接。所以,在上个世纪快速交会对接是常态。
二、美苏为什么放弃了快速交会对接
但是后来美苏不约而同地选择了慢速交会对接。美国放弃快速交会对接的原因很简单,美国宇航员会晕船。不要笑,确实是晕船,只不过他们晕的不是轮船而是载人飞船。用术语说,那叫航天运动病,头晕、恶心、呕吐,还可能有感觉错位的症状。
精挑细选的航天员仍然难以避免太空晕船,有三分之一到一半的宇航员可能会有航天运动病。美国为了保障对接精度,往往都是采用手动交会对接,如果航天员晕船的话,对接很容易失败。一般来说,发射后很快就会有晕船的症状,8-12小时是比较严重的时候,这时候如果操作飞船的话,很容易出现失误。但是,30多个小时以后,症状就会缓解,美国选择50小时的交会对接方案,可以明显减少航天运动病的影响,确保交会对接的成功。
苏联早期的交会对接使用自动方案,可以减少航天员操作的影响,所以苏联使用快速交会对接的次数比较多。但是,由于快速交会对接对轨道控制和发射精度的要求比较高,失误的概率就会比较大,后来苏联也逐步放弃快速交会对接了。中国最初的交会对接操作也都是慢速交会对接。
三、快速交会对接的难点在哪里
到了2012年,俄罗斯航天局验证了新设计的一个四圈对接方案,再次实现了飞船跟空间站的快速交会对接。这时候距离人类上一次快速交会对接已经过去26年了。在货运飞船试验成功以后,开始在载人飞船上使用,此后,这个方案一直被俄罗斯的飞船所采用。这个四圈对接方案,就是我们国家神舟十二号采用的方案。
要说这个快速对接方案难在哪里?主要还是发射难度和轨道控制难度。载人飞船发射以后,开始追赶空间站,只要追上空间站完成对接就可以了。看起来很简单,不断加速就可以了。实际上,这个追赶的过程涉及两个复杂的因素。
第一个因素,飞船和空间站都不是走直线,而是围着地球转圈,飞船追赶空间站的过程中实际上是小圈变大圈的过程,而且最后两个轨道差不多大的时候,距离上必须很接近才行。如果它俩的轨道一样,但距离非常远,比如一个在地球这边,另一个在地球另一边,那就追赶失败了。必须调整轨道,重新追赶。
第二个因素,飞船和空间站都围着地球转圈,但是他两一开始并不在一个平面上,这样仅靠加速小圈变大圈是追不上的。飞船在加速调整轨道的时候,还要调整轨道的角度,让自己的轨道和空间站的轨道进入同一个平面里来。这就要求飞船发射的时候,自己的轨道和空间站的轨道之间的夹角不能太大,太大了调整起来就会比较困难。
快速交会对接要求两个轨道的夹角越小越好,比如四圈对接方案要求夹角小于30度。要想让两个轨道的夹角小,那就得严格控制火箭的发射窗口。普通的慢速交会对接,每天都有发射窗口,发射出去以后,有两天的时间从容调节轨道。但是四圈交会对接每三天才有一次发射窗口,而且窗口期很窄,对火箭的准时发射要求非常高。一旦快速交会对接轨道控制不好,就得改成慢速交会对接慢慢调整轨道。
四、快速交会对接有优势
上世纪,测控精度等方面的难度比较大,维持快速交会对接比较费劲,还容易失误。到了这些年,自动化技术越来越高,轨道控制能力越来越强,对于航天大国俄罗斯、中国和美国来说快速交会对接已经没有难度了,反而会有很多好处。
比如,可以让货物尽快送到空间站,有些特殊的货物需要快速送达,太慢了就会影响后面的时间质量。除了实验物品外,像新鲜的水果,6小时送达和50小时送达的效果也是不一样的吧。再比如,航天员在飞船里待着,显然不如尽快进入空间站舒服。现在对快速交会对接有了一定的需求,所以俄罗斯和中国都采用了快速交会对接。俄罗斯近期还用货运飞船试验了3小时40分快速对接。
按理说美国的龙飞船也可以实现快速交会对接,但暂时还没有实施,估计以后也会实施的,应该也是先用货运飞船做试验。至于欧空局、日本和印度有没有这个能力,应该说暂时还没有实践经验,需要练习才能掌握。
“神舟十二号”与“天和”核心舱自主快速交会对接只需6.5小时
“神舟十二号”与“天和”核心舱自主快速交会对接只需6.5小时
“神舟十二号”与“天和”核心舱自主快速交会对接只需6.5小时,神舟十二号采用6小时的快速对接模式,比地球上绝大多数的快递要快得多,为什么可以这么快呢, 目前为止全世界在太空实施的对接已经超过500次,大多数美俄进行的。
“神舟十二号”与“天和”核心舱自主快速交会对接只需6.5小时1
倒计时,我国又要发射载人飞船了!这次神舟十二号发射有一个亮点,那就是将采用快速对接模式,发射后6小时就可以实现与天和号的对接!
神舟十二号任务
2016年7月17日,神舟十一号成功发射,在7月19日实现天宫二号自动对接,用时2天。2021年4月23日美国发射的“奋进”号龙飞船,用了24小时才与国际空间站对接成功。神舟十二号采用6小时的快速对接模式,比地球上绝大多数的快递要快得多,为什么可以这么快呢?
6小时快速对接模式是最快的吗?
虽然我国航天对接已经进入6小时对接时代,但是还不是最快的。2021年4月9日发射的俄罗斯联盟飞船MS-18已经实现了3小时2分的超快对接模式,是历史上和空间站最快速的.对接。
联盟号飞船对接
航天史上最快的对接记录
俄罗斯联盟号3小时的超快模式是对接空间站最短的时间,但仍然不是世界上最快的太空交汇对接。
1967年10月30日,俄罗斯两艘无人飞船186、188号实现了1小时8分的超快对接(飞船对接),这是人类史上航天器的首次自动对接,时间记录至今未被打破。
俄罗斯火箭发射
1966年3月16日,美国航天员阿姆斯特朗和斯科特乘坐“双子星座”8号飞船手动与“阿金纳”无人飞行器对接,是人类首次空间站对接。此外,美国双子座载人飞船创下了1小时34分的载人飞船对接记录。
飞船是如何与空间站对接的?
发射飞船和空间站对接,首先飞船发射时候需要和空间站同一个平面,这个一般是靠地球自转到达,所以这种发射有个时间窗口。
飞船与空间站对接要解决的两个问题
飞船发射入轨后,会先在更低的轨道开始绕地球运行,需要追上在更高轨道的空间站,就要解决高度差和相位差(角度差)两个问题,一般有两种方法:
第一种是稳定轨道追逐法,飞船首先解决高度差问题,经过两次加速后达到和空间站同一轨道高度。然后经过多次减速,利用小轨道周期短办法缩短相位差,从而追上空间站。
稳定轨道追逐法一
稳定轨道追逐法二
第二种是同椭圆轨道法,它是先调整角度、然后再调整高度,经过多次调轨,不断逼近空间站轨道。当两者轨道很接近的时候,再从空间站下方、后方缓慢变轨接近。这种方法耗时比较长,一般需要2~3天,但比较稳当。
同椭圆轨道法
俄罗斯超快速对接的原因一是国际空间站经过发射点上空时候开始发射,此时相位角差距最小。其次就是在飞行过程不做任何多余飞行,在飞船轨道绕行期间不绕完一圈就开始变轨,这样绕地球不到两圈就可以追上空间站。
当然,俄罗斯的超快速对接原理看似很简单,但是要对轨道计算、飞船定位、加速增量等各种误差要计算非常精确,这不但需要很深厚的技术积累,还要有丰富的实践经验。
变轨示意
有哪些国家掌握天空对接技术?
目前为止全世界在太空实施的对接已经超过500次,大多数美俄进行的。虽然距离首次对接已经过去了50多年,但世界上仍只有美、俄、中、欧空局及日本独立掌握太空对接技术。
神舟十二号飞船6小时对接意义
神舟十二号对接口
我国神舟十二号飞船采用6小时快速对接模式,展示了我国在航天技术上的深厚积累,可以实施精度要求高、技术难度大的航天活动,也表明我国已经从航天大国开始变成航天强国。2021年5月29日发射的天舟二号货运飞船,也是采用6小时(实际8小时)的快速对接模式,可以说是为载人飞船预先进行了一次演练。
“神舟十二号”与“天和”核心舱自主快速交会对接只需6.5小时2
大家有没有注意到,不论是神舟1号发射,还是现在神舟12号发射,都使用的是长征二号F火箭,长征二号F几乎成为了中国航天员的专用“座驾”,发射成功率为100%,那么我们就来了解一下为何长征二号F火箭如此优秀?
长征二号F火箭全长58.34米,由一,二子级结构组成,直径3.35米,助推器直径2.25米,整流罩直径3.8米,起飞质量479.8吨,能一次性将8.4吨有效载荷送入近地轨道,长征二号F推进剂使用的是四氧化二氮和偏二甲肼,起飞推力为604.387吨。
最重要的是,长征二号F可靠性为0.97,安全性为0.997,是我国所有型号火箭中可靠性和安全性最高的火箭,这就是为什么我国要把它作为神舟飞船和中国宇航员的专用“座驾”了。
长征二号F共发射了15次,共17人次进入太空,神舟五号杨利伟,神舟六号费俊龙和聂海胜,神舟七号翟志刚、景海鹏和刘伯明,神舟九号景海鹏、刘旺和刘洋,神舟十号聂海胜、张晓光和王亚平,神舟十一号景海鹏和陈冬,神舟十二号聂海胜、刘伯明和汤洪波。
神舟12号飞船正载着三名中国宇航员一步步地接近中国空间站,几个小时之就要与中国空间站交会对接了,届时,中国人将成为中国空间站的首批入住人员,我们终于圆了期待已久的“空间站梦想”。
众所周知,以美国和俄罗斯为首打造的国际空间站已经运行20多年了,即说名字上带有“国际”两字,但实际上很不称职,美国一直阻止中国人入驻。
但是现在,并不是我国羡慕美国,反而是美国羡慕我们,因为国际空间站已经衰老,2025年左右退役,而中国空间站才刚刚开始。
筑梦“天宫”|神十二成功对接核心舱,这个系统是“功臣”
6月17日,在入轨约6.5小时后,神舟十二号载人飞船搭载3名航天员与天和核心舱完成了全自主快速交会对接。这是我国载人飞船在太空实施的首次快速交会对接。
这次快速交会对接成功进行背后离不开“功臣”——GNC系统(制导导航与控制系统)的鼎力相助。GNC分系统是飞船的核心分系统,是最体现飞船研制水平的一个方面,从飞船发射时的应急救生,到飞船在太空飞行过程中的姿态与轨道控制、帆板控制,再到与空间站全自主的交会对接,以及绕飞、人控操作等,都是由GNC系统来保证。
由航天 科技 集团五院502所研制的GNC系统从1999年神舟一号载人飞船首飞以来,经过多年的进化,至神舟十二号载人飞船,GNC系统进行了全面升级,为我国的空间站建设提供了有力支撑。
神舟十二号的GNC系统进行了全面升级。本文图片 中国航天 科技 集团五院
多方案全自主的“快速交会对接”
相对于之前发射神舟飞船,神舟十二号载人飞船一个很大的不同就是首次在载人飞船中引入了天舟货运飞船配备的快速交会对接,具备和天舟二号货运飞船一样的全相位全自主交会对接功能。
2017年,天舟一号和天宫二号快速交会对接在轨试验圆满成功,使我国成为世界上第三个掌握近地快速交会对接的国家。上个月发射的天舟二号也采用了快速交会对接。此前从发射到交会对接,飞船需绕地球30多圈,时间按天计算,而采用快速交会对接后仅需几圈,只要几个小时。
据悉,根据任务要求的快速交会对接小于6.5小时的功能要求,航天 科技 集团五院502所结合近距离交会对接的时间设定,就远距离自主交会设计了多套方案,这些都是全自主方案。当然,方案还可以是个性化的,即通过地面进行按需定制,并在发射前告知GNC系统,则系统就会全程自主执行。
近距离交会在中国载人航天工程“三步走”战略第二步时已经是全自主方案,但由于空间站多对接口的新特点,以及后向对接口有货运飞船停泊时对后向合作目标的遮挡等约束。第三步近距离交会在第二步停泊点交会方案基础上,对原有设计状态和飞行模式进行改造,增加了新的飞行工况——直接交会方案,相对停泊点交会方案,直接交会方案用时更短,消耗推进剂更少。
神舟十二号飞船。
巧设一个点,省时又省力
这是空间站附近空间中的一个点,它是近距离全自主直接交会方案的灵魂,是我国空间交会对接技术和绕飞技术进一步完善的结晶,也是载人航天工程第三步实现快速交会对接的捷径。为了适应空间站运营多对接口和快速交会对接的新需求,航天 科技 集团五院502所在载人航天工程三步走战略第二步掌握自动、手动交会对接和绕飞技术基础上,第三步即空间站阶段为交会对接任务新增了飞行特征点——中瞄点。
中瞄点是交会对接“中途瞄准点”的简称,是载人飞船、货运飞船和空间站交会对接前的“中转站”,位置在空间站后下方,通过该点可以最方便地,快速完成与空间站前向、径向和后向对接口的交会对接,具有省时(时间)省力(推进剂消耗)的特点。引入中瞄点是我国交会对接技术水平不断发展、设计自信实施自信的体现。
如果把交会对接比喻成爬山,则载人航天工程第二步时的后向停泊点交会方式在正式登顶的过程中要预演或彩排登顶几次,前面的登顶是为最后的正式登顶确认自己的状态及相关保障条件,费时费力。中瞄点交会方式则是通过“中瞄点”这个临近山顶的赛点,过程中就可以确认目标和保障条件,并根据自身状态动态调整攀登节奏,直至登顶,用时用力最大可节省40%。
神舟十二号飞船与核心舱及货运飞船组合体对接模拟图。
继承+进化,保可靠保安全
神舟十二号载人飞船GNC分系统的功能实现是以组成系统的一台台单机及其软件来实现的,单机在飞船的轨道舱、返回舱和推进舱均有分布,为保证整个系统的可靠性和安全性,神舟十二号载人飞船GNC分系统采用了“最大程度的继承+面向发展的进化” 的思路来设计。如在满足分系统设计要求和尽量继承神舟十一号载人飞船技术状态的前提下,在单机选用方面尽量选择经天舟一号货运飞船、新一代载人飞船和嫦娥五号等验证过的单机,继续保持载人航天工程第一步、第二步中人控系统相对独立的设计等。
在进化方面,如为了适应空间站构型复杂、质量特性变化等新情况,系统对控制器性能进行了大幅提升,对惯性敏感器配置进行了优化升级、对光学敏感器进行了增配、对软件和算法进行了改版和通用化设计,具备了全自主交会能力等。
神舟十二号载人航天GNC系统的进化是全方位的,也是从发射到运营到返回,从头至尾的,每一步都有新进步值得国人骄傲。本次神舟十二号的航天员将在轨驻留约3个月,在返回过程中他们也能体会到神舟十二号载人航天在再入返回技术方面的进步——经过新一代载人飞船和嫦娥五号验证的“自适应预测制导”已经装备在神舟十二号载人飞船上。
校对:丁晓
官宣!神舟十二号载人飞船17日发射 飞行乘组由这三人组成
神舟十二号载人飞行任务是空间站关键技术验证阶段第四次飞行任务,也是空间站阶段首次载人飞行任务,任务有以下主要目的:在轨验证航天员长期驻留、再生生保、空间物资补给、出舱活动、舱外操作、在轨维修等空间站建造和运营关键技术,首次检验东风着陆场的航天员搜索救援能力;开展多领域的空间应用及试(实)验;综合评估考核工程各系统执行空间站任务的功能和性能,进一步考核各系统间的匹配性和协调性,为后续任务积累经验。
按计划,神舟十二号飞船入轨后,将采用自主快速交会对接模式对接于天和核心舱的前向端口,与天和核心舱、天舟二号货运飞船形成组合体。航天员进驻核心舱,执行天地同步作息制度进行工作生活,驻留约3个月后,搭乘飞船返回舱返回东风着陆场。
目前,天和核心舱与天舟二号组合体状态稳定,各项设备工作正常,具备交会对接与航天员进驻条件。执行神舟十二号飞行任务的各系统已完成综合演练,航天员飞行乘组状态良好,发射前各项准备已基本就绪。
飞行乘组航天员简历
聂海胜同志简历
聂海胜,男,汉族,籍贯湖北枣阳,中共党员,博士学位。1964年9月出生,1983年6月入伍,1986年12月加入中国共产党,2014年6月任中国人民解放军航天员大队大队长,现为航天员大队特级航天员,专业技术少将军衔。曾任空军航空兵某师某团司令部领航主任,安全飞行1480小时,被评为空军一级飞行员。1998年1月入选为我国首批航天员。2003年9月,入选神舟五号飞行任务备份航天员。2005年10月,执行神舟六号飞行任务,同年11月被中共中央、国务院、中央军委授予“英雄航天员”荣誉称号,并获“航天功勋奖章”。2008年5月,入选神舟七号飞行任务备份航天员。2012年3月,入选神舟九号飞行任务备份航天员。2013年6月,执行神舟十号飞行任务,担任指令长,同年7月,被中共中央、国务院、中央军委授予“二级航天功勋奖章”。2019年12月入选神舟十二号飞行任务乘组,担任指令长。
刘伯明同志简历
刘伯明,男,汉族,籍贯黑龙江依安,中共党员,硕士学位。1966年9月出生,1985年6月入伍,1990年9月加入中国共产党,现为中国人民解放军航天员大队特级航天员,少将军衔。曾任空军航空兵某师某团中队长,安全飞行1050小时,被评为空军一级飞行员。1998年1月入选为我国首批航天员。2005年6月,入选神舟六号飞行任务备份乘组。2008年9月,执行神舟七号飞行任务,同年11月,被中共中央、国务院、中央军委授予“英雄航天员”荣誉称号,并获“航天功勋奖章”。2019年12月入选神舟十二号飞行任务乘组。
汤洪波同志简历
汤洪波,男,汉族,籍贯湖南湘潭,中共党员,硕士学位。1975年10月出生,1995年9月入伍,1997年4月加入中国共产党,现为中国人民解放军航天员大队二级航天员,大校军衔。曾任空军航空兵某师某团大队长,安全飞行1159小时,被评为空军一级飞行员。2010年5月入选为我国第二批航天员。2016年5月,入选神舟十一号飞行任务备份航天员。2019年12月,入选神舟十二号飞行任务乘组。
神舟十二号完成对接,3名航天员将进入天和核心舱
神舟十二号完成对接,3名航天员将进入天和核心舱
神舟十二号完成对接,3名航天员将进入天和核心舱,据悉,根据任务要求的快速交会对接小于6.5(以官方口径为准)小时的功能要求,五院502所结合近距离交会对接的时间设定,就远距离自主交会设计了多套方案,这些都是全自主方案。
神舟十二号完成对接,3名航天员将进入天和核心舱1
据中国载人航天工程办公室消息,神舟十二号载人飞船入轨后顺利完成入轨状态设置,于北京时间2021年6月17日15时54分,采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口,与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱(船)组合体,整个交会对接过程历时约6.5小时。这是天和核心舱发射入轨后,首次与载人飞船进行的交会对接。
央视直播截图
按任务实施计划,3名航天员随后将从神舟十二号载人飞船进入天和核心舱。
模拟图
多方案全自主的“快速交会对接”
相对于神舟十一号载人飞船及其前面的飞船,神舟十二号载人飞船一个很大的不同就是首次在载人飞船中引入了天舟货运飞船配备的快速交会对接,具备和天舟二号货运飞船一样的全相位全自主交会对接功能。
据悉,根据任务要求的快速交会对接小于6.5(以官方口径为准)小时的功能要求,五院502所结合近距离交会对接的时间设定,就远距离自主交会设计了多套方案,这些都是全自主方案。
当然,方案还可以是个性化的,即通过地面进行按需定制,并在发射前告知GNC系统,则系统就会全程自主执行。近距离交会在中国载人航天工程“三步走”战略第二步时已经是全自主方案,但由于空间站多对接口的新特点,以及后向对接口有货运飞船停泊时对后向合作目标的遮挡等约束。
第三步近距离交会在第二步停泊点交会方案基础上,对原有设计状态和飞行模式进行改造,增加了新的’飞行工况——直接交会方案,相对停泊点交会方案,直接交会方案用时更短,消耗推进剂更少。
巧设一个点
省时又省力
这是空间站附近空间中的一个点,它是近距离全自主直接交会方案的灵魂,是我国空间交会对接技术和绕飞技术进一步完善的结晶,也是载人航天工程第三步实现快速交会对接的捷径。
为了适应空间站运营多对接口和快速交会对接的新需求,航天科技集团五院502所在载人航天工程三步走战略第二步掌握自动、手动交会对接和绕飞技术基础上,第三步即空间站阶段为交会对接任务新增了飞行特征点——中瞄点。
中瞄点是交会对接“中途瞄准点”的简称,是载人飞船、货运飞船和空间站交会对接前的“中转站”,位置在空间站后下方,通过该点可以最方便地,快速完成与空间站前向、径向和后向对接口的交会对接,具有省时(时间)省力(推进剂消耗)的特点。
引入中瞄点是我国交会对接技术水平不断发展、设计自信实施自信的体现。如果把交会对接比喻成爬山,则载人航天工程第二步时的后向停泊点交会方式在正式登顶的过程中要预演或彩排登顶几次,前面的登顶是为最后的正式登顶确认自己的状态及相关保障条件,费时费力。
中瞄点交会方式则是通过“中瞄点”这个临近山顶的赛点,过程中就可以确认目标和保障条件,并根据自身状态动态调整攀登节奏,直至登顶,用时用力最大可节省40%。
神舟十二号完成对接,3名航天员将进入天和核心舱2
“天和”核心舱是中国空间站的关键舱段,是空间站的“智慧大脑”和中枢,它好比是大树的树干,其他的舱段都会安装在它的接口上,它也是航天员长期驻留的主要生活场所。
“天和”核心舱全长16.6米,大柱段直径4.2米,小柱段约2.8米,重约22.5吨。供航天员工作生活的空间约50立方米,未来加上两个实验舱后,整体能够达到110立方米。
中国航天科技集团五院空间站核心舱结构分系统主任设计师施丽铭介绍,核心舱的长度比五层楼房还要高,直径比火车和地铁的车厢还要宽不少,体积比国际空间站的任何一个舱位都大,航天员入驻后,活动空间非常宽敞。重量相当于三辆大客车的空重重量,同样也超过国际空间站的任何一个舱段。
“‘天和’核心舱的密封舱内配置了工作区、睡眠区、卫生区、就餐区、医监医保区和锻炼区六个区域。”中国航天科技集团五院空间站系统总体主任设计师张昊表示,核心舱不仅能够保证每名航天员都有独立的睡眠环境和专用卫生间,还配置了微波炉、冰箱、饮水机、折叠桌等家居;配置了太空跑台、太空自行车、抗阻拉力器等健身器材,以满足航天员日常锻炼;配置了天地视频通话设备,可以实现与地面的双向视频通话;此外,还有可以支持航天员收发电子邮件的测控通信网和相关设备。
核心舱其实还有一些其他的功能,比如空间站的管理和控制,包括它的姿态控制、电源、通信等,都是以核心舱为枢纽来进行控制。
此外,核心舱还有一个重要的任务,要验证出舱技术。过去只在神舟七号时,航天员翟志刚出过一次舱,未来有很多科学实验都需要在舱外进行。
神舟十二号飞船发射成功 飞船与天和核心舱完成自主快速交会对接
北京时间2021年6月17日9时22分31秒693毫秒,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心准时点火发射,约573秒后,神舟十二号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。 这是我国载人航天工程立项实施以来的第19次飞行任务,也是空间站阶段的首次载人飞行任务。飞船入轨后,将按照预定程序,与天和核心舱进行自主快速交会对接。组合体飞行期间,航天员将进驻天和核心舱,完成为期3个月的在轨驻留,开展机械臂操作、出舱活动等工作,验证航天员长期在轨驻留、再生生保等一系列关键技术。 目前,天和核心舱与天舟二号的组合体运行在约390km的近圆对接轨道,状态良好,满足与神舟十二号交会对接的任务要求和航天员进驻条件。自古以来,中华民族就向往飞向太空,邀游宇宙。嫦娥奔月的美丽神话、敦煌石窟的仕女飞天壁画、唐明皇夜游月宫的动人传说、万户飞天的千古壮举无不寄托着华夏子孙的飞天梦想。在漫长的岁月里,对浩瀚无垠的宇宙,中国民族一直有着神秘的遐想和 探索 的期望。直到20世纪80年代中期,中国运载火箭技术跻身世界先进行列,尤其是90年代初,大推力捆绑火箭登台亮相之后,中华古国千年飞天梦想的实现,才渐渐变得清晰可见了。 当代载人航天事业起步于20世纪60年代。1961年4月12日,苏联航天员加加林驾驶人类第一艘载人飞船东方号,绕地球一圈并安全返回,揭开了人类进入宇宙空间的新纪元。1969年7月21日,美国航天员阿姆斯特朗和奥尔德林乘坐阿波罗11号登月飞船,踏上月球,实现了人类登上月球的壮举。1971年4月,苏联发射了第一个空间站---礼炮号空间站。1981年4月,美国第一架航天飞机哥伦比亚号首次成功飞行等。 探索 宇宙、开发空间资源是当今世界各先进发达国家十分关注的领域。西方发达国家把宇宙空间视为增强综合国立的宝地,把夺取空间优势作为国家综合国立的体现,作为国家航天事业的首要任务。发展航天事业即可以提升国家综合国立、带动 科技 产业的发展,又是大国构筑海空天现代国防战略的需要。 20世纪50年代中到70年代初,当新中国的经济和 科技 还处于相对落后、国家百业待兴之际,以毛泽东主席为核心的党的第一代领导集体,高瞻远瞩、坚定不移地领导中国人民,发扬中华民族的大无畏精神,自力更生,艰苦奋斗,群策群力,集智攻关,夺得了“两弹一星”的伟大胜利,创造了非凡的人间奇迹,大壮了国威,大振了民心。这是确立我国大国地位的基石。 改革开放以来,中国经济迅速发展,面貌日新月异, 科技 长足上进,航天事业跻身世界先进行列。举世瞩目的成就,大大地巩固和提高了我国的国际地位,并为进一步发展载人航天事业奠定了牢固的基础。 为了缩短与美俄在航天技术领域的差距,加快我国航天事业的发展步伐,党中央、国务院于1986年审议并批准了《高技术研究发展计划纲要》,简称“863计划”,其中将大型运载火箭、天地往返运输系统、载人空间系统及应用列为面向21世纪国家航天事业发展的重要内容。 1992年1月8日,中央专委召开会议,专门研究发展我国载人航天问题。会议听取了航空航天部高级技术顾问任新民代表航空航天部提出的《关于我国载人飞船工程立项的建议》,一致认为“从政治、经济、 科技 、军事等诸多方面考虑,立即发展我国载人航天是必要的”,“我国发展载人航天,要从载人飞船起步。”会议要求有关部门进一步搞好技术和经济可行性论证。 1992年8月1日,中央专委再次听取载人飞船工程技术经济可行性论证工作汇报。会议认为,发展我国的载人航天事业,对于增强我国的综合国力和国防实力、促进 科技 进步、培养和壮大 科技 队伍、提高国家威望、增强民族的自豪感和凝聚力等具有十分重要的意义。会议原则同意工程总体技术方案,并确定了我国发展载人航天“三步走”的战略构想。 1992年9月21日,中央政治局常委会批准了中央专委《关于开展我国载荷飞船工程研制的请示》。至此,代号为921工程的我国载人航天工程得到正式批准,并作为国家重点工程列入国家计划。 我国载人航天工程分三步走:第一步,发射两艘无人飞船和一艘载人飞船,初步建成配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用实验。第二步,在第一艘载人飞船发射成功后,突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术,并利用载人飞船技术改装、发射一个8t级的空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。第三步,建造20t级的空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。 整个工程的任务是,在确保安全、可靠的前提下,从总体上体现中国特色和技术进步,完成四项基本任务:一是突破载人航天基本技术;二是进行空间对地观测、空间科学及技术研究;三是提供初期的天地往返运输工具;四是为空间站工程大系统积累经验。 921工程作为跨世纪的载人航天工程,其技术含量高,难度大,安全性和可靠性要求高,协调面广,是我国有史以来最为复杂的航天系统工程。从中国特色的航天测控模式,到具有国际先进水平的航天测控网;从火箭控制系统采用精准迭式制导手段,到具有自主知识产权的空间交会对接机构;从研制的“飞天”舱外航天服,到瞄准国际前沿的空间科学试验,凭着自强不息的自主创新精神和能力,中国载人航天工程先后突破掌握天地往返、空间出舱、交会对接等核心技术,跨越发达国家近半个世纪的发展历程,走过了一条攻坚克难、自强不息、科学发展之路,体现出“自主创新,重点跨越,支撑发展,引领未来”的中国特色。 已经说了很久额很长额,就170s回顾一下来时的路吧!
哈工大多项技术助力神舟十二号载人飞船对接和发射任务
神舟十二号载人飞船发射升空(央广网发 哈尔滨工业大学供图) 据中国载人航天工程办公室消息,神舟十二号载人飞船入轨后顺利完成入轨状态设置,于北京时间2021年6月17日15时54分,采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口,与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱(船)组合体,整个交会对接过程历时约6.5小时。这是天和核心舱发射入轨后,首次与载人飞船进行的交会对接。哈尔滨工业大学多项技术有力支撑此次对接和发射任务。 载人航天对接机构地面模拟与测试系列装备(央广网发 哈尔滨工业大学供图) 这是我国载人航天工程立项实施以来的第19次飞行任务,也是空间站阶段的首次载人飞行任务。组合体飞行期间,航天员将进驻天和核心舱,完成为期3个月的在轨驻留,开展机械臂操作、出舱活动等工作,验证航天员长期在轨驻留、再生生保等一系列关键技术。 神舟载人飞船与空间站天和核心舱、天舟货运飞船组合体交会对接模拟图(央广网发 哈尔滨工业大学供图) 空间交会对接是现代航天器长期在轨运行期间不可缺少的操作,是载人航天活动三大基本技术之一。空间对接机构是实现空间飞行器间在轨的机械连接、建立航天器联合飞行的组合体和安全分离的系统。从2011年神舟八号飞船与天宫一号进行首次空间对接任务开始,到此次神舟十二号与天和核心舱的交会对接,我国已经成功实施5次载人飞船的空间对接任务。这背后,始终有来自哈工大材料学院王浪平教授团队的技术支持。空间对接机构由若干套装置实现飞船与目标飞行器的锁紧与解锁,锁紧过程其偏心轴等零件表面承受的应力接近材料极限。为了保证对接机构的工作可靠性,要求零件在保持微米级加工精度的同时,其表面获得超高硬度、低摩擦系数和防冷焊等性能。由于结构材料无法满足这一性能要求,必须采用表面强化技术来提升零件表面性能。然而,采用传统表面强化技术来处理这些零件时,存在零件尺寸超差、表面脆化等重大技术难题,导致这些零件的表面强化一度成为空间对接机构研制的核心技术瓶颈之一。 王浪平教授团队采用离子注入与沉积技术实现了硬度与成分双梯度过渡复合表面强化层的制备,获得了太空环境下的高抗磨损、自润滑和防冷焊等性能,从而攻克了空间对接机构核心零件的表面强化难题,并研制了离子注入与沉积工业化装备,为空间对接机构上50余个核心零件的表面强化提供了设备条件,实现了关键技术的自主可控,保障了神舟八号到神舟十二号飞船与目标飞行器的可靠对接,并被航天八院授予“首次空间对接任务优秀协作单位”。
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