神20飞天成功!我国2小时就能对接空间站,为何这次要6.5小时?

图图聊武器啊 2025-04-25 17:48:33

文|耳东东

信息源:本文陈述所有内容皆有可靠信息来源赘述在文章中和结尾

今天神舟二十载人飞船发射成功,中国载人航天工程又迎来一个历史性时刻!

在空间站任务开启新阶段的同时,飞船也将用6.5小时完成对接。

可奇怪的是,中国早已经创造了2小时对接太空舱的纪录。

如今却没用在神舟二十号上。这究竟是为什么?

技术成熟度与可靠性

4月24日17时17分,神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。

它采用了自主快速交会对接模式,约6.5小时后对接于天和核心舱径向端口,形成三船三舱组合体。

这一消息引发了不少人的好奇,我国早在2022年底天舟五号飞船发射时就实现了2小时快速对接空间站。

创造了世界纪录,为何神舟二十号却选择了耗时更久的6.5小时对接模式呢?

这背后其实是中国航天人基于多维度因素的综合考量和审慎决策。

2小时快速对接技术是我国航天领域的一项重大突破。

就像之前发射成功的天舟五号,它在对接前的远距离引导阶段,将原本飞行的多圈次压缩到连一圈都不到,时间从4个多小时缩短到1个多小时。

在近距离自主控制阶段,又减少了很多停泊点,将时间从2个多小时缩短到40分钟左右,从而实现了2小时快速对接。

然而这项技术目前主要在货运飞船上进行了验证,对于载人飞船来说,其可靠性和安全性还需要进一步评估和完善。

载人飞船承载着航天员的生命安全,任何微小的失误都可能导致严重后果,因此需要遵循更严苛的标准体系。

6.5小时对接模式经过了数十次载人飞行验证,技术成熟度高,可靠性强。

它的变轨节奏与轨道保持时长更符合人体生物节律,能够为航天员提供相对舒适的飞行环境。

就像神舟十二号、神舟十三号等载人飞船都采用了6.5小时对接模式,并且都成功完成了任务,为我国载人航天工程的发展积累了丰富的经验。

航天员的安全与舒适度

2小时快速对接需要进行多次变轨压缩机动,飞船需连续实施6次密集变轨,比常规对接多1次,过载变化幅度将增大43%。

这可能会引发航天员前庭神经紊乱风险,给航天员的身体带来较大负担。

在长时间太空飞行中,航天员的身体已经处于特殊的生理状态,需要尽可能减少不必要的生理应激。

而6.5小时对接模式的变轨操作相对温和,航天员承受的过载变化较小,能够更好地保护航天员的身体健康。

快速对接过程中,航天员需要面对更紧张的任务节奏和更复杂的应急操作,心理压力较大。

而6.5小时对接模式的任务流程更为平稳可控,航天员有更多的时间来准备和应对各种情况,心理压力相对较小。

对于执行长期太空任务的航天员来说,保持良好的心理状态至关重要。

这有助于他们更好地完成后续的空间科学实验和出舱活动等任务。

任务复杂性与安全性

神舟二十号对接的是90吨级“三船三舱”组合体,比此前任务重了近一倍,且采用径向对接方式。

径向对接需要持续进行相对轨道面调整,要克服地球非球形引力摄动与大气阻力差的双重干扰,难度较大。

同时飞船靠近空间站时,发动机每喷一次气都可能扰动组合体姿态,需要更加精确的控制。

在这种情况下,6.5小时对接模式预留了更多的时间来进行姿态调整和轨道控制,确保对接过程的安全和准确。

神舟二十号执行任务时,神舟二十一号载人飞船船舰组合体在发射场执行待命救援任务。

6.5小时对接模式下,整个任务流程更为平稳、可控,一旦执行任务过程中出现紧急情况,便于快速采取待命救援策略,确保航天员安全。

神舟二十号乘组要在太空驻留半年,执行高难度实验、迎接天舟九号和神舟二十一号来访,甚至可能遭遇长时间被遮挡阳光导致供电紧张的极端环境。

选择6.5小时对接模式可以让地面团队有更充足的时间来进行任务规划和准备,提前演练复杂环境下的应急能力,为各种可能出现的情况预留计划。

2小时快速对接由于时间紧迫,对飞船的微波雷达、激光雷达等敏感器的精度和实时性要求更高。

在对接90吨级“三船三舱”组合体时,这些敏感器要在一堆舱段遮挡中锁定核心舱的径向对接口,难度极大。

而6.5小时对接模式则可以给予敏感器更多的时间来进行测量和校准,提高测量精度,降低对接风险。

相比之下,2小时快速对接的时间较为紧张,控制系统的容错空间相对较小。

虽然我国已经掌握了2小时快速对接技术,但从载人航天工程的整体发展来看,目前仍处于技术积累和完善阶段。

在确保航天员安全和任务成功的前提下,逐步推进新技术的应用是更为稳妥的做法。

6.5小时对接模式是当前技术水平下,综合考虑各种因素后得出的最优方案。

它能够在保证任务质量的同时,为后续载人飞船对接技术的进一步发展提供经验和数据支持。

不同的航天任务有不同的需求,对于货运飞船来说,快速对接可以提高物资运输效率,减少空间站的等待时间。

而对于载人飞船,除了运输航天员外,还需要考虑航天员的健康、任务的复杂性以及长期太空驻留的各种需求。

因此不能仅仅以对接时间来衡量技术的优劣,而要根据具体任务情况进行综合评估和决策。

神舟二十号选择6.5小时对接空间站是中国航天人在技术、安全、人员等多方面进行审慎考虑后做出的最优决策。

小结

这一决策体现了中国航天工程严谨、科学的态度,以及对航天员生命安全和任务成功的高度重视。

随着中国航天技术的不断发展和进步,未来或许会有更高效、更安全的对接技术应用于载人飞船。

信息来源

新华社 2025-04-23 《新华社快讯:神舟二十号载人飞船入轨后,将采用自主快速交会对接模式,约6.5小时后对接于天和核心舱径向端口,形成三船三舱组合体》

光明网 2022-11/12 《创世界纪录!天舟五号实现两小时自主快速交会对接》

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