作者:郭睿 史纪鑫 商帅 来源:中国新闻网 发布时间:2022/9/30 17:16:18
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从“一”到“L”,问天实验舱如何成功转位?

 

中新网北京9月30日电 (郭睿 史纪鑫 商帅)9月30日,中国空间站问天实验舱从天和核心舱轴向对接口分离并转位90度至天和核心舱侧向停泊口,两舱组合体由“一”字构型变为“L”构型,空间站组合体稳定飞行,标志着问天实验舱转位任务取得圆满成功。

空间站舱段转位技术是中国空间站建造必须突破的关键技术之一。这个看似简单的动作,实则是空间站任务和研制团队的一次“大考”,是融合了前向撤离、舱段转位、侧向对接等高难度动作的“组合拳”。

舱段转位期间,百余公斤的转位机构驱动二十余吨的实验舱进行大范围转移,如同用一根扁担挑起两头大象一样,属于动力学特性最脆弱的状态。为确保结构安全,必须暂时关闭组合体姿态主动控制,让空间站在自由漂浮状态下完成舱段转位。

本次转位采用平面转位方式。研制团队在地面上使用气浮台进行了大量转位试验,充分验证了转位路径。此外,空间站始终采用“三舱伴飞”的模式,地面上的“电性空间站”针对此次任务进行了全流程模拟试验;“云端”中的“数字空间站”利用多学科仿真模型,在飞行程序驱动下开展了转位过程中姿态预示、中继测控链路遮挡和能量平衡等多学科联合仿真,充分验证了转位实施方案的可实施性和转位过程中姿态、能源、测控通信等多专业的匹配度。

在2022年1月6日,中国空间站已实施机械臂辅助货运飞船转位试验,这是问天实验舱转位前的一次正式预演,先后完成了机械臂捕获天舟二号、对接机构分离、天舟二号转位、再次对接等一系列预定动作,为本次问天实验舱转位任务的成功实施奠定了坚实基础。

本次转位任务的成功,离不开空间站各分系统间大力协同。据航天科技集团五院空间站问天实验舱副主任设计师罗超介绍,转位过程中,空间站机械臂分系统始终作为转位机构的备份手段,保障平台安全;GNC分系统始终精准控制,确保组合体以最高稳定度进入停控状态;测控与通信分系统在天地间搭建起畅通的通信链路,传输高清图像,使得整个转位过程100%受控;数管分系统发挥‘智能大脑’作用,处置一系列复杂指令,全程零差错……

按照计划,空间站“L”构型组合体将持续飞行1个月,后续还将迎接梦天实验舱组成T字构型,全面建成中国空间站。(完)

 
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