作者: 俞凯 李同 丁立超 来源:澎湃新闻 发布时间:2021/9/20 23:03:30
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快递已到请签收!中国式“太空之吻”迎来10周年

 

2021年9月20日22点08分,我国空间站建设阶段的第二艘货运飞船——天舟三号,与天和核心舱的后向端口成功实现精准对接,万众瞩目下的“太空之吻”再次惊艳世人。

这一吻,发生在天舟三号发射升空6.5小时之后,距离2011年我国首次实现空间交会对接,过去了近10年。

10年前,一“吻”定情

“砰!”随着太空中那一记无声却胜似有声的撞击,神舟八号载人飞船成功实现了与天宫一号目标飞行器的交会对接,北京飞控大厅爆发出雷鸣般掌声与呼喊。

这是我国历史上首次实现空间交会对接,标志着我国成为世界上继美俄之后,独立掌握空间交会对接技术的国家。

十年间,我国已成功实施了12次空间交会对接,在一次次精准、安全、可靠的太空之吻背后,是中国航天科技集团八院805所对接机构研制团队16年如一日的艰辛攻关,换回了这寂静无声却又不负深情的“一吻”。

2021年4月29日,我国空间站的第一个舱段天和核心舱如期升空,空间站建造大幕正式拉开。作为“太空搭积木”的关键,对接机构堪称我国空间站的“关节部位”。八院805所不仅承担了核心舱上用于接受航天器来访的5个被动对接机构,还包括后续两个实验舱以及空间站运营阶段每一艘飞船的主动对接机构的研制生产工作。

“按照后续规划,我们每年要保证4套对接机构的生产交付,才能满足空间站正常运营需求。”805所对接机构副主任设计师丁立超说,只要后续有航天器发射,就必须通过对接机构实现与空间站任意舱段的组合。任务重、节点紧,产品的研制生产不允许任何一个环节出现失误,否则就会影响到整个任务的进程。

“针对空间站工程对对接机构的需求,我们通过部组件产品化、测试项目通用化以及发射场流程优化等方式,有效提高了生产效率,完全可以紧跟空间站工程高密度发射的步伐。”八院飞船项目办介绍道。

何以化解“无法碰面的苦”?

产品生产可以满足进度,产品的可靠性又该如何保证?核心舱早已在太空恣意遨游,如何确保后续对接机构在无法与它做匹配试验的情况下,依然能实现可靠对接?

在这个问题上,上海的对接机构设计师早已先想一步:通过“互换性设计+工艺件匹配”进行双重保障,在地面再现每一次空间站的“太空之吻”。

据八院设计师介绍,在对接机构设计之初,就考虑到无法进行实物匹配试验。因此,在构型方案确定时,就要求主动、被动对接机构之间要具备互换性,也就是任意一个合格的主动对接机构与任意一个合格的被动对接机构均应能良好匹配工作。

因此,设计师识别出重要的多项互换性环节,并对该环节涉及到的每一个产品的精度设计进行严格把控,涉及数十项共100多个参数。产品在正式交付前,都要通过与地面的一套被动对接机构工艺件进行的匹配试验。

设计师介绍,该工艺件与天和核心舱在轨的对接机构产品状态及接口完全一致,可以保证地面验证的充分性和试验的有效性,“如果主动对接机构可以实现与地面工艺件的匹配,等它上天后,也同样可以匹配。”

据八院透露,此次天舟三号货运飞船与天和核心舱成功对接后,将视情况进行“太空加油”,等待神舟十三号航天员乘组进驻空间站后“拆包裹”。

此前的9月18日,早在今年5月就拜访空间站的“太空快递小哥”天舟二号货运飞船已提前“吻别”核心舱,通过180°绕飞,来到原本停靠神舟十二号载人飞船的位置,与核心舱前向端口重新接吻。这样的“太空挪车位”令人叹为观止,不仅验证了太空之吻的稳定性,也为“三哥”的到来提前腾出了“车位”。

目前,三个航天器(天和核心舱、天舟二号、天舟三号)呈一字构型,静待神舟十三号乘组的三名航天员前来签收快递、拆包裹,开始6个月的太空生活。

 
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