神舟十二号载人飞船用6.5小时成功与空间站、核心舱、天舟二号货运飞船组合交会对接,这在某种程度上预示着三名中国航天员能进入空间站综合体,继续接下来三个月的工作任务。
这个对接给人的第一印象就是快。按照以往,飞船发射后,需要等待几天才能对接。不过对于今天上午的发射和下午的对接,不少网友还没有“做好充足的准备”。要知道神舟十号是2013年6月11日发射的,直到6月13日才与天宫一号对接。
2016年发射的神舟十一号,10月份就已经“飞”上太空了17号,天宫二号于10月19日成功对接。当然,飞船与空间站的对接涉及客观制约和技术成熟度等一系列因素,但这一次神舟十二号实现了华丽转身。
我国自主研发的快速交会技术在其中发挥了及其重要的作用。该技术主要是依靠航天器内置的控制计算机,根据现场情况和条件,在空间站核心舱的配合下,自主计算并执行选轨、角度校正和速度控制,极大地减少地面飞行人员的工作量和上班时间,节约时机转化为对接时间。
比如这次,神舟十二号6次变轨,达到最佳对接状态。与此同时,空间站提前下降到370左右的最佳高度。两人显然达成了“默契”。快速交会对接技术汇集了我国航空人才的专业相关知识和创新精神。为确保本次对接圆满成功,在地面各种“恶劣”环境中进行了多次模拟。用身经百战来形容也不为过。
此外,具有高效计算能力的芯片一度被国外“卡住”,但神舟十二号和空间站总成所需的芯片是完全自主可控的。例如,飞船使用的控制计算机和数据处理计算机均采用国产CPU芯片。正是因为自主可控的优势,中国科研人员结合神舟和空间站的特点,实现了完美的“私人定制”,性能得到大幅提升。
我国安静但强大的北斗导航系统也深陷其中。航天器内置北斗导航终端,返回后起到导航计算和搜索定位的作用。
中国是继美俄之后世界上第三个掌握航天器与空间站对接技术的国家。2021年,美国飞船将在太空飞行8小时后才与空间站对接。这也是我国对接技术如此之快的原因。准名的原因。
神舟十二号飞船采用推进舱、返回舱、轨道舱三舱结构,全长约9米,重8吨。所以,要想成功对接和分离,就必须要有一些黑科技,否则很难想象穿越千里,将一根线穿进针眼是多么的艰难。
飞船与天河空间站核心舱对接后,形成封闭通道,航天员可以顺利进出。难的是没有空气,空间没有阻力。如果两种金属靠得太近,它们就会被焊接在一起。这种现象常被业内人士称为“冷焊”。为了尽最大可能避免冷焊,中国科研人员研发了一种特殊的“保护膜”。应用于对接结构后,兼具润滑和隔离作用,不会再出现冷焊现象。
神舟十二号飞船分离需要3个月,但科研人员在地面试验中将保护膜延长至6个月,也就是说可以每时每刻分离,没有一点阻碍!
另外,运动中的飞船虽然是在与空间站对接,但其实也是另一种形式的“碰撞”,一不小心就非常有可能跑偏!未解决这个问题,研究人员根据建筑物、桥梁等建筑物的原理,首次提出在航天器上使用阻尼器的想法,并成功实施。由于在对接结构中增加了阻尼器,可以缓冲航天器与核心舱对接过程中产生的巨大而过剩的冲击力,轻松解决航天器的稳定性问题。当然,过程和细节绝非文中描述的那么简单。毕竟不像百米楼里的阻尼器,这里的冲击缓冲是必须要经过充分计算的!
好消息是,加入了与风门的对接机构,实现了工业化量产。交货期由过去的10个月缩短至6个月,每年可生产6台,满足航天需求。而在未来,由此延伸出来的技术可能会走向市场,或者带来一系列的产品升级!
神舟十二号飞船发射成功,隐藏的黑科技远不止这些。这些都是中国科研人员夜以继日研发的成果,我喜欢。
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