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空间|人类首次丨解锁载人航天器交会对接“黑科技”

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55年前的今天 ， 美国双子星8号载人飞船与改装的“阿金纳”火箭末级实现了人类航天史上载人航天器的首次空间交会对接 ， 航天员尼尔·阿姆斯特朗激动的向地面报告：“Flight,we are docked！”
从20世纪60年代至今 ， 人类已经开展了上百次空间交会对接活动 。 回顾我国载人航天的空间交会对接技术发展历程 ， 2011年11月3日 ， 神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器成功实现刚性连接 ， 形成组合体 ， 我国首次空间交会对接试验获得成功 ， 成为继美国、俄罗斯之后世界上第三个自主掌握空间交会对接技术的国家 。 2012年 ， 在神舟九号载人飞船与天宫一号交会对接中 ， 航天员刘旺执行手控对接操作 ， 打出一个漂亮的“太空十环” ， 为我国手动交会对接技术创造首个佳绩 。

空间|人类首次丨解锁载人航天器交会对接“黑科技”
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神舟八号飞船与天宫一号交会对接
那么 ， 载人航天器
如何在遥远的太空见面呢？
这就需要本次的两位载人航天器主角 ， “目标飞行器”（空间站或空间实验室）与“追踪飞行器”（宇宙飞船）历经四重考验 ， 矢志不渝 ， 冲破万难 ， 方能成就一段佳话 。
发射段
由运载火箭将追踪飞行器送入预定轨道 ， 使轨道平面基本与目标飞行器的轨道平面重合 。 此时 ， 追踪飞行器已经为这场遥远的相会迈出了巨大的一步 。
装满期待
累积动力与勇气
我来到你所处的太空
虽然我们仍身处茫茫星海
相信不久之后
我将出现在你面前
远程引导段
追踪飞行器在地面测控的支持下 ， 经过若干次变轨机动进入到初始轨道上 ， 在距离目标飞行器约15～100千米时 ， 利用敏感器捕获目标飞行器 。 尽管两个飞行器依旧相距甚远 ， 相对于浩瀚的宇宙 ， 它们已在咫尺之间 。
据我的位置信息提示
你已在我的周围
这对我而言是莫大的喜讯
尽管依然无法触手可及
我已收获了奔向你的最大动力
近程导引段
追踪飞行器的船载交会控制分系统将其导引至距目标飞行器500米左右的待命区 ， 并进一步精确测量两个飞行器的相对速度、距离和姿态 ， 为最后的近距离对接做好准备 。
远远地望见你
心情像鱼儿游出天际
目睹了映在水面的一朵云
没有任何犹豫
接下来将是我奔向你的最后旅程
接近对接段
精确控制追踪飞行器 ， 与目标飞行器靠拢 。 发动机将在对接前关闭 ， 通过对接走廊以极小的相对速度与目标器进行对接 。
一步 ， 再向前一步
心中狂喜 ， 却又小心翼翼
刻画过千万次相聚的情景
都比不过执手相看那一瞬的坚定
现在 ， 请抓紧我的手
我们一起踏上未来的征途

空间|人类首次丨解锁载人航天器交会对接“黑科技”
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神舟九号载人飞船与天宫一号手动交会对接
“太空之吻” ，
究竟难在何处？
载人航天器要在速度为7千米/秒以上的运行状态精确控制对接 ， 又谈何容易呢？对接环节的C位——12把对接锁必须完美匹配 ， 做到“同步锁紧、同步分离” 。 在操作中一丝一毫的偏差 ， 都可能导致航天器的飞行姿态发生严重变形 。 如若对接位置不准确 ， 哪怕对接锁的锁舌错位切掉了一小块 ， 都将对航天员的生命安全造成极大威胁 ， 实在是失之毫厘差之千里 。
因此 ， 面对如此精确的对接要求 ， 航天员必须具备极高的心理素质 ， 面对一场跨越深空的相会 ， 即使内心激动万分 ， 也绝对不会妄动一毫 。

空间|人类首次丨解锁载人航天器交会对接“黑科技”
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神舟十一号载人飞船与天宫二号交会对接
目前我国载人航天
空间交会对接技术有何特点？
快速：天涯咫尺 不必忍顾
目前 ， 我国载人航天的空间交会对接技术从发射到具备交会对接条件的时间更短 ， 从入轨到对接成功从以天计缩短到了仅仅几个小时 ， 对接效率大幅提高 。
这基本上相当于乘坐高铁从北京到上海的时间 ， 也就是说如果以后我们和航天员同时出发 ， 我们坐高铁从北京到上海 ， 我们还正在下火车的时候 ， 航天员就已经在遥远的空间站里跟我们打招呼了 。
自主：银汉迢迢 无需暗渡
目前 ， 工程研制技术在飞船的自主指导和控制方面已取得了重大突破 ， 在飞船入轨后 ， 所需测定的数据均由飞船自主计算 ， 无需地面干预 。 在飞快的自主运算下 ， 几个小时就可以完成交会对接任务 。
如同汽车的无人驾驶系统 ， “我在哪儿？目标在哪儿？我怎么过去？”这些问题全部自行解决 ， 包括规划合理的路线 ， 过程中的转向和加减速等 。 这样不仅节省了时间 ， 还大大减小了地面人员的压力 。

空间|人类首次丨解锁载人航天器交会对接“黑科技”
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天舟一号货运飞船与天宫二号自主快速交会对接
目前 ， 中国载人航天工程已经全面转入在轨建造阶段 。 我国空间站第一批、第二批航天员正在积极备战空间站在轨建造任务阶段的有关任务 。 未来 ， 空间交会对接技术将在提供物资补给 ， 运送航天员、航天器之间的互访、物资转运或紧急救生中、未来的深空探测方面发挥举足轻重的作用 。
银汉迢迢
只待金风玉露一相逢
便胜却人间无数
【空间|人类首次丨解锁载人航天器交会对接“黑科技”】来源：中国载人航天

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