本報(bào)赴海南特派記者 劉揚(yáng)樊巍

5月30日清晨5時(shí)01分，當(dāng)天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船發(fā)射升空約8小時(shí)后，兩個(gè)中國(guó)航天器的“浪漫之吻”再度在太空上演。據(jù)中國(guó)載人航天工程辦公室消息，天舟二號(hào)飛船采用自主快速交會(huì)對(duì)接模式，精準(zhǔn)對(duì)接于天和核心艙后向端口，這意味著中國(guó)空間站時(shí)代的首單“快遞”就此派送成功！8小時(shí)自主快速對(duì)接是什么概念？相比以往中國(guó)航天器進(jìn)行的多次交會(huì)對(duì)接，此次對(duì)接有什么獨(dú)特看點(diǎn)，又有哪些神器保障了這次中國(guó)空間站的“太空初吻”呢?

快速對(duì)接意義重大

據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，交會(huì)對(duì)接是兩個(gè)航天器（飛船、空間實(shí)驗(yàn)室、空間站等）在空間軌道上會(huì)合并在結(jié)構(gòu)上連成整體的關(guān)鍵技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)空間站、太空平臺(tái)和空間運(yùn)輸系統(tǒng)的空間裝配、回收、補(bǔ)給、維修、航天員交換及營(yíng)救等在軌道上服務(wù)的先決條件。

中國(guó)是世界上第三個(gè)獨(dú)立掌握太空交會(huì)對(duì)接技術(shù)的國(guó)家。自2011年11月3日對(duì)接機(jī)構(gòu)首次亮相以來(lái)，迄今為止我國(guó)共實(shí)施了10次空間交會(huì)對(duì)接，圓滿實(shí)現(xiàn)首次無(wú)人/載人交會(huì)對(duì)接。

航天科技集團(tuán)五院天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船副總設(shè)計(jì)師黨蓉介紹說(shuō)，以往飛船的交會(huì)對(duì)接從發(fā)射到具備交會(huì)對(duì)接條件需要約兩天時(shí)間，其間還需要大量的人工參與。而此次天舟二號(hào)與核心艙對(duì)接采用快速交會(huì)對(duì)接技術(shù)，最大特點(diǎn)就是“快”，而且無(wú)需地面干預(yù)。

8小時(shí)的快速對(duì)接有什么意義呢？據(jù)專家介紹，快速交會(huì)對(duì)接可保障科研用品，特別是生物制劑等無(wú)法經(jīng)歷長(zhǎng)期運(yùn)輸?shù)呢浧繁M快送達(dá)空間站，這對(duì)某些試驗(yàn)至關(guān)重要，甚至是決定性的；它也可縮短航天員在飛船狹小空間中的滯留時(shí)間，減少航天員不必要的體力與精力付出；從安全的角度來(lái)說(shuō)，如果空間站突遇緊急情況，快速交會(huì)對(duì)接能快速對(duì)故障實(shí)施搶修與緊急救援等工作。

飛船與火箭都有改進(jìn)

為實(shí)現(xiàn)此次快速交會(huì)對(duì)接，航天科技集團(tuán)五院的研制團(tuán)隊(duì)突破航天器自主導(dǎo)航測(cè)軌、定軌、自主快速制導(dǎo)等諸多技術(shù)。與天舟一號(hào)飛船的交會(huì)對(duì)接相比，天舟二號(hào)的技術(shù)更進(jìn)一步。例如天舟二號(hào)可以在最快速度或規(guī)定時(shí)間點(diǎn)到達(dá)，不用專門根據(jù)空間站的位置來(lái)選擇飛船發(fā)射時(shí)間，真正實(shí)現(xiàn)全天候發(fā)射。同時(shí)天舟二號(hào)增加了遠(yuǎn)距離自主導(dǎo)引，就是說(shuō)，以后天舟飛船造訪空間站時(shí)，工作人員只負(fù)責(zé)監(jiān)視，整個(gè)飛行和交會(huì)對(duì)接的過(guò)程是全自主的。

除了飛船為快速交會(huì)對(duì)接做出一系列的技術(shù)改進(jìn)外，執(zhí)行此次發(fā)射任務(wù)的長(zhǎng)征七號(hào)遙三運(yùn)載火箭也進(jìn)行了大量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)?！董h(huán)球時(shí)報(bào)》記者從中國(guó)航天科技集團(tuán)所屬中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院了解到，本次發(fā)射任務(wù)需要運(yùn)載火箭按照預(yù)先計(jì)算好的時(shí)間，分秒不差點(diǎn)火升空，也就是我們說(shuō)的“零窗口”。雖然長(zhǎng)征七號(hào)火箭已經(jīng)具備“零窗口”發(fā)射技術(shù)，但為更好地適應(yīng)故障情況，科研人員在該火箭上首次采用自動(dòng)獲取起飛時(shí)間進(jìn)行入軌目標(biāo)參數(shù)在線迭代修正技術(shù)。通俗地說(shuō)，如果火箭起飛時(shí)間的偏差在2分鐘以內(nèi)，火箭就可以根據(jù)起飛時(shí)間自行修正飛行軌跡，保證貨運(yùn)飛船仍然能準(zhǔn)確進(jìn)入核心艙所在的軌道面，提升了火箭對(duì)發(fā)射任務(wù)的適應(yīng)性。

多件“神器”助力

雖然中國(guó)之前曾多次成功完成在軌交會(huì)對(duì)接，已經(jīng)掌握有人/無(wú)人，手動(dòng)/自動(dòng)等多種對(duì)接方式，并且曾在2017年天舟一號(hào)任務(wù)中驗(yàn)證了快速對(duì)接技術(shù)，但由于這次是中國(guó)空間站時(shí)代首次對(duì)接，天和和天舟的這一吻所蘊(yùn)含的意義重大。

據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，天舟二號(hào)剛進(jìn)入太空，由航天科技集團(tuán)五院西安分院研制的中繼終端就第一時(shí)間開(kāi)機(jī)，隨后與天鏈中繼衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)“太空握手”建立星間鏈路，從而搭建從天舟二號(hào)中繼終端到中繼衛(wèi)星再到地面的“太空天路”。有了這條“天路”，地面測(cè)控人員就可以通過(guò)地面遙測(cè)遙控方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)天舟二號(hào)飛船的“遠(yuǎn)程駕駛”。據(jù)介紹，通過(guò)中繼終端所搭建的天基測(cè)控通信系統(tǒng)，可以對(duì)天和核心艙和天舟二號(hào)進(jìn)行同時(shí)測(cè)控、同時(shí)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，所建立的星間鏈路可以實(shí)時(shí)向地面?zhèn)鬏斀粫?huì)對(duì)接畫面，為兩個(gè)航天器的太空交會(huì)對(duì)接全程提供通信鏈路保障，確保了天舟二號(hào)在絕大部分時(shí)間都能與地面進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。

記者從中國(guó)航天科工二院25所了解到，該所研制的微波雷達(dá)作為關(guān)鍵測(cè)量敏感器在本次交會(huì)對(duì)接過(guò)程中輸出高精度測(cè)距、測(cè)速及測(cè)角信息，為空間站建設(shè)中的交會(huì)對(duì)接任務(wù)提供有力支撐。

據(jù)了解，天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船安裝的微波雷達(dá)，為適應(yīng)空間站建設(shè)階段的多艙對(duì)接任務(wù)，增加了通信功能，可識(shí)別不同對(duì)接口處的微波應(yīng)答機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)多艙不同對(duì)接口對(duì)接功能；在軟硬件方面加強(qiáng)了抗單粒子翻轉(zhuǎn)能力設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高了二代微波雷達(dá)對(duì)空間單粒子環(huán)境的適應(yīng)能力，增強(qiáng)了可靠性?！?/p>

天舟二號(hào)這個(gè)指標(biāo)世界第一（相關(guān)連接）

據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，這次與中國(guó)空間站核心艙對(duì)接的天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船可不簡(jiǎn)單。它是中國(guó)空間站工程的重要組成部分，是向中國(guó)空間站運(yùn)輸物資、補(bǔ)給燃料并下行廢棄物的使者；同時(shí)，預(yù)留空間站上的廢棄物于返程時(shí)銷毀。這就相當(dāng)于中國(guó)空間站的專屬“快遞小哥”，它將快遞安全送達(dá)之后，還會(huì)在離開(kāi)時(shí)將家里的垃圾分類打包帶走。

此外，這個(gè)“快遞小哥”還是一個(gè)實(shí)力派，不僅能送貨，還能配合空間站進(jìn)行組合和姿態(tài)控制，協(xié)助開(kāi)展貨運(yùn)飛船能力的技術(shù)性實(shí)驗(yàn)。據(jù)航天科技集團(tuán)五院天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船總指揮馮永介紹，天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船是空間站工程建造階段的首艘飛船，發(fā)射重量13.5噸，運(yùn)貨能力6.9噸，在軌壽命不小于1年，供電能力不小于2700瓦；天舟二號(hào)將攜帶3人3個(gè)月航天員消耗品、艙外航天服及平臺(tái)物資。

作為貨運(yùn)飛船，運(yùn)載能力自然是第一評(píng)估要素。航天科技集團(tuán)五院天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船總體副主任設(shè)計(jì)師雷劍宇介紹說(shuō)，“目前世界上最大運(yùn)載能力超過(guò)5噸的現(xiàn)役貨運(yùn)飛船只有兩型（另一個(gè)是美國(guó)‘龍飛船），中國(guó)的天舟就是其中之一，天舟貨運(yùn)飛船的運(yùn)載能力處于國(guó)際領(lǐng)先水平?！碧熘鄱?hào)貨運(yùn)飛船的另一項(xiàng)指標(biāo)“載荷比”超過(guò)50%，這是衡量貨運(yùn)飛船運(yùn)載能力的重要指標(biāo)，目前天舟二號(hào)位居世界第一。

天舟二號(hào)的主要任務(wù)就是將空間站運(yùn)維所需的2噸推進(jìn)劑以及航天員在空間站上所需的生活用品和開(kāi)展空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)備物資，共計(jì)160余件大大小小的貨包送上天。在這些貨物中，最受矚目的當(dāng)數(shù)兩套航天員艙外服，它們是未來(lái)航天員執(zhí)行太空行走等艙外任務(wù)的必備物資?！?/p>