陸神舟21號發射成功 首艘採3.5小時快速對接太空站

陸神舟21號發射成功首艘採3.5小時快速對接太空站。(新華社)

大陸《環球時報》1日報導,神舟21號載人太空船10月31日23時44分在長征二號F運載火箭託舉下,搭乘着張陸、武飛、張洪章3名太空人,從酒泉衛星發射中心起飛昇空。隨後,神舟21號載人太空船順利進入預定軌道,發射任務取得圓滿成功。

這次任務是長征系列運載火箭的第604次飛行、神舟飛船的第21次飛行。

《環時》報導,神舟21號載人太空船是中國太空站進入應用與發展階段後的第6艘載人太空船,也是大陸首艘採用3.5小時快速交會對接方案的載人太空船。中國航太科技集團李喆稱,此次任務中,3.5小時快速交會對接方案進一步提高神舟太空船自主交會對接能力。相比神舟二十號6.5小時交會對接方案,此次任務減少了遠距離導引段軌控次數和飛行圈次,縮短了近距離導引飛行時間。同時減少了太空人飛行壓力,減少了對電池燃料等需求,提升了任務整體應對故障的能力,可實現全年任意日期發射,推動了大陸太空交會對接技術發展。

「神舟21號能夠將總時間從6.5小時縮短至3.5小時,其技術關鍵主要體現在3個層面的優化。」李喆指出,首先,要通過更精確的發射和入軌控制,使太空船進入了一條初始相位差更小的軌道,使其繞飛更少的圈數、進行更少的軌道調整就能與太空站「準時」相會,從而大大節約時間成本。

其次,縮短近程導引段的初始距離,讓太空船在更近的「起跑線」開始其最終的精準機動,壓縮最後一程的耗時。另外,研製團隊還對遠端導引末段和近程導引初段的飛行軌跡進行了統一的優化設計,增強系統容錯能力和適應性。新的軌跡規畫演算法能夠在太空站實際軌道可能存在一定誤差的情況下,依然引導太空船走出安全、最優的逼近路徑,避免了因初始條件偏差可能引發的軌跡安全問題,體現了載人任務對安全性的高要求。

「3.5小時快速交會對接的實踐,其意義遠不只縮短了太空人在艙內的等待時間,提升了舒適度,更深層次的價值在於極大地增強了大陸太空站任務規畫的靈活性和應急迴應能力。」李喆表示,一方面,可降低發射視窗約束,放寬能源對發射視窗要求,爲任務規畫提供更大靈活性;另一方面,可提高和時間強相關類重大故障情況下執行交會對接任務的能力,確保任務實施和太空人安全。

《環時》報導,神舟21號載人太空船挑戰3.5小時快速交會對接,無疑對火箭入軌精度提出近乎苛刻要求。中國航太科技集團孟慶堯表示,太空船必須被放置在一條與太空站軌道高度契合的「快車道」上,任何微小偏差都可能導致對接任務時間延長甚至失敗。爲此,執行此次任務的長二F火箭實施了近20項技術狀態改進,進一步提升全箭可靠性和安全性。

其中,控制系統採用了經過多型現役運載火箭飛行驗證的產品化雙十表光學慣組,使得火箭的「感知」系統更爲敏銳,「決策」系統更爲精準,確保太空船從飛行的第一秒就飛得又準又穩,滿足載人太空船3.5小時快速交會對接的精度要求。