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神舟十号成功对接天宫一号 激光雷达功不可没

2013-06-14 08:54
吃瓜天狼
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  ——北京时间13日13时18分,天宫一号目标飞行器与神舟十号飞船成功实现自动交会对接。这是天宫一号自2011年9月发射入轨以来,第5次与神舟飞船成功实现交会对接。3名航天员随后进入天宫一号并开展相关空间科学和技术实验。16时17分,神舟十号航天员成功开启天宫一号目标飞行器舱门,聂海胜、张晓光、王亚平以漂浮姿态进入天宫一号。

  好比让两颗飞行的子弹对上 ——航天专家详解神舟十号天宫一号对接技术细节

  74台发动机“保驾护航”

  神舟飞船和天宫一号的飞行与交会对接,离不开发动机,两个飞行器上共有74台发动机,全部由上海空间推进研究所研制。近日,有关专家向记者详细解读了对接时发动机的工作状态。

  “对接非常难,别看天宫一号和神舟十号好像是静止的,其实它们都在以第一宇宙速度飞行,在这么快的速度下不但要对接上,还得绕行飞舞,对控制系统的精准度要求极高。”上海空间推进研究所顾问韩宏印说。他用了个精妙的比喻——这好比打了一颗子弹后,又打一颗,然后还要让两颗子弹接上。

神舟十号与天宫一号成功对接

  如何做到“精和准”呢?发动机至关重要。韩宏印介绍,对接机构本身没有动力,全靠发动机控制,要求在多远的距离停就要在多远的距离停。韩宏印说,比如对接时要求5毫秒内关机,就要立刻关机,否则就会撞上。

  天宫一号上装有26台发动机,神舟十号上有48台发动机,这些发动机被安置在特定的位置,在飞行器飞行时起到不同的作用。

  “有两种类型的发动机,一种叫轨道控制发动机,一种是姿态控制发动机。”韩宏印说,“轨道发动机是‘长工作’,它在飞行器的尾部,工作特点就像‘长吹一口气’,推动飞行器前进,飞行器飞得高和远全靠它。”

  姿态控制发动机主要用于调整飞船姿态,用打脉冲的方式,控制飞行器的俯仰、偏航、滚动和平移,“工作起来是类似‘啪啪啪’的‘短工作’”,韩宏印说,“相应地姿态发动机也分为俯仰发动机、偏航发动机、滚动发动机和平移发动机”。

  在对接时,要根据天宫一号和神舟十号位置轨道的要求随时调节神舟十号的姿态。俯仰发动机在飞船的上下部,可以控制它抬头和低头;滚动发动机在切向,必要时能让飞船转起来;平移发动机则在飞船质量中心点的平面,控制飞船的平移运动。

  为啥要给飞船安装这么多发动机呢?韩宏印说,这和飞机不一样,飞机有机翼,靠空气动力控制,而飞船在太空飞行,处于真空环境中,需要改变方向调整姿态时,全靠在各个动作控制位置安装不同的发动机。

  他还说,在对接的电视画面里,如果观察仔细的话可以看到飞船腰部有火焰喷出,那就是飞船上的姿态控制发动机在工作,帮助飞船调整姿态。

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