2021年10月16日清晨,在酒泉衛星發射中心,長征二號F遙十三火箭將神舟十三號載人飛船精准送入預定軌道。神舟十三號載人飛船搭載3名太空人,與先期發射的天舟三號及天舟二號、天和覈心艙組成的“一”字型組合體實施自主快速徑向交會對接。3名太空人進駐空間站後,將分別開啟天舟二號和天舟三號貨運飛船艙門,進一步開展再生生保、在軌維修等科技驗證和應用,轉移物資和廢棄物,視情進行出艙活動。駐留期間,還將擇機利用天舟二號進行機械臂轉位驗證試驗。太空人駐留180天后返回地面,任務結束後全系統完成評估,轉入空間站建造階段。
神舟十三號載人飛船將實現多個首次,即首次與三艙組合體自主快速徑向交會對接,首次長期在軌停靠6個月,實現4個載人航天器形成組合體長期在軌飛行,首次具備天地結合多重保證的應急救援能力。載人飛船兼貨運飛船系統副總指揮顧側峰介紹,中國航太科技集團八院承擔神舟十三號的電源分系統、對接機构分系統、推進艙結構與總裝、測控通信子系統、總體電路分系統推進艙電纜網及三艙配電器。
90度的“穩”
神舟十三號將首次與49噸級的空間站組合體自主快速徑向交會對接。神舟八號以來5艘飛船與目標都是軸向對接,而徑向與軸向的夾角呈90度。就在今年9月17日,神舟十二號順利返回東風主著陸場,聶海勝、劉伯明、湯洪波3名太空人安全返回,標誌著神舟十二號載人飛船飛行任務圓滿完成。神舟十二號返回前在軌飛行期間,開展了繞飛和徑向交會的試驗,驗證神舟十三號載人飛船徑向交會對接科技。
在發射神舟十三號前,天舟二號和天舟三號貨運飛船分別停靠覈心艙的前向埠和後向埠。這樣的佈局是為了滿足神舟十三號徑向交會對接時的組合體姿態控制要求,對接機构也將面臨前所未有的對接偏心長度變大的可能。為此,805所對接機构分系統通過全面分析對接工况,在新增可控阻尼器的基礎上,配合總體完成任務規劃,並開展了31個工况的捕獲緩衝試驗,僅單項極偏差工况就達到24次。可有效消除對接機构與多構型、變噸位、大偏心對接目標的捕獲、緩衝、連接適應性風險,確保載人飛船與空間站組合體徑向穩妥可靠對接。
創造紀錄的冰山一角
神舟十三號還將首次在軌飛行6個月,期間首次實現4個航天器組合體在軌飛行。中國太空人將創紀錄的長期照料空間站,並在天宮裏過新年。而太空人翟志剛、王亞平、葉光富也將重繪聶海勝等人剛剛創造的110天的在軌飛行記錄,創造新的中國高度。
從神舟八號改進型飛船至神舟十一號應用型飛船,中國載人航太工程歷經空間交會對接任務、空間實驗室任務的考驗,而今,已經打造出適應空間站任務的應用型標準飛船,只不過在不斷創造紀錄的過程中,為人所知的是眾多改進項目的冰山一角。能源管理、資訊管理兩個系統都進行了大幅度地能力提升。
尤其是神舟十三號將在徑向對介面停靠,帆板將長期被空間站大型柔性太陽電池翼和大柱段艙體遮擋,導致載人飛船在光照區供電能力受到影響,需要空間站為飛船並網供電。軌道艙配電器為了滿足長期停靠最大並網供電能力需達到1400w的要求,進行多項適應性更改。
在極其有限的設備空間裏,八院805所的設計師對內部器件安裝位置及安裝方式均進行了大範圍調整,並通過鑒定級力學試驗、熱學試驗、電磁相容試驗,驗證產品的可靠性和安全性。在神舟十二號飛行任務期間,還開展了空間站並網供電試驗,證明未來神舟十三號將可通過這條並網專線獲取需要的電能。804所測控與通信子系統對視頻話音、遙控遙測、空空通信連結,進行了全面分析與覆核,確保飛船在雙目標測控區內,可以獨立與地面進行遙測資訊傳輸,這是載人飛船的一條特有的資訊傳輸帶。
來源北京日報用戶端|記者張航通訊員楊華星
編輯胡德成
流程編輯劉偉利
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