本文轉自：光明日報

空間交會對接技術進一步成熟

“太空會師”再次上演

作者：本報記者 張蕾 張勝 本報通訊員 時小丹 張昊

《光明日報》（ 2024年04月27日 04版）

4月26日3時32分，曆經約6.5小時，神舟十八号載人飛船順利完成與空間站核心艙的徑向交會對接。之後，3名航天員進駐空間站核心艙，與神舟十七号乘組進行在軌輪換，6名航天員實現“太空會師”。

2023年5月30日，中國空間站應用與發展階段首艘載人飛船神舟十六号，就與中國空間站成功實現了徑向交會對接。在此次任務中，神舟十八号載人飛船依然采用徑向交會對接模式。航天科技集團五院相關專家介紹，相比大家比較了解的前向和後向交會對接任務，徑向交會對接更像是一部高難度“動作大片”，它标志着我國自主研發的空間交會對接GNC（制導、導航與控制）技術進一步成熟。

在相關專家看來，高難度主要體現在以下三個方面：

一要面對組合體的大質量。神舟十八号載人飛船同由天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙等更多艙段以及神舟載人飛船、天舟貨運飛船等更多飛船組成的空間站組合體徑向交會對接時，必須充分考慮空間站的尺寸、質量、慣量以及重心位置等影響姿态控制的核心要素。“特别是近距離逼近時，飛船交會對接采用的是相對姿态、相對位置六自由度控制方法，空間站運動特性的變化将直接影響飛船的交會對接控制過程，因此每一次徑向對接都需要GNC系統依靠自身的能力克服上述變化帶來的影響。”專家解釋。

二要面對組合體的大尺寸。神舟十八号載人飛船進行徑向交會對接時，将沿着天和核心艙下方的徑向對接口逐漸靠近空間站組合體。此時，從飛船的視角看，天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙、天舟七号貨運飛船以及神舟十七号載人飛船均會出現在神舟十八号載人飛船的視野中，這對于其上安裝的需要以宇宙背景或太陽作為觀測目标的測量敏感器來說，将産生視線上的遮擋。“随着神舟十八号載人飛船和組合體距離的逐漸逼近，遮擋會越來越多，需要靠GNC系統敏感器的抗幹擾或目标特性識别能力加以區分和屏蔽，或采用不同測量特性、體制的備份敏感器，以保證持續、準确的測量能力。”專家強調。

三要面對複雜的羽流影響。相比以往執行發射和對接任務，空間站組合體尺寸的增大，使得飛船和空間站組合體的發動機工作時，羽流間的相互影響變得更加複雜。“飛船在近距離交會過程中，需要頻繁啟動發動機調整相對姿态和位置，這将對懸浮在太空中的空間站姿态産生影響。而由于組合體艙段的增加，神舟十八号載人飛船任務中的上述特性更為複雜。同樣，空間站的噴氣控制也會影響飛船自身的控制。”專家指出，對于這一問題，需要在發動機分組使用和控制方法上優化GNC系統，并通過地面仿真計算來驗證，以确保交會對接過程在諸多影響下仍能圓滿完成。

GNC系統是神舟飛船的核心分系統，被研制人員親切地稱為“神舟舵手”，因為它負責了飛船從發射時與火箭分離，到與空間站交會對接，再到飛船撤離空間站并返回地球的全過程控制，同時還負責飛船飛行時的姿态與軌道控制、太陽翼帆闆控制等。“盡管徑向交會對接難度較大，但飛船在‘久經沙場’的GNC系統的自主操控下，依然能夠圓滿完成交會對接全過程，再次上演‘太空會師’名場面。”專家表示。

（本報北京4月26日電 本報記者 張蕾 張勝 本報通訊員 時小丹 張昊）