2022年7月限号最新调整(限号2021年7月份)

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神舟十四号飞船于2022年6月5日10点44分07秒在酒泉卫星发射中心成功发射,二十多分钟后进入预定轨道,6.5小时后,神十四飞船将以自主快速交会对接模式将对接于天和核心舱节点舱对接口,天宫核心舱将迎来了第三批航天员。

自主快速交会对接:6.5小时,究竟是怎样的技术?

在大家的印象中,交会对接总是需要两天,比如我国的神舟八号与载人航天工程发射第一个目标飞行器对接,2011年11月1日神舟八号飞船发射升空进入预定轨道,11月3日与天宫一号完成对接,前后用了2天时间。

不过在2017年这个时间被缩短到了一天以内,2017年4月20日19时41分35秒,天舟一号货运飞船从文昌航天发射场升空,4月22日中午12时16分天舟一号与天宫二号空间实验室进行首次无人交会对接,为其补充了燃料。

真正实现首次快速交会对接任务的是天舟二号货运飞船,2021年5月29日20时55分从中国文昌航天发射场用长征七号运载火箭发射升空,并于5月30日5时01分与天和核心舱完成首次自主快速交会对接。

快速交会对接:到底有什么区别?

快速对接和普通的对接其实在本质上没有差别,但为什么前者只需要2天,而后者则只需要6-7个小时呢?原因很简单,因为快速交会对接选择了一条更精确的轨迹。

航天器要在太空对接,首先必须要满足一个要求就是共轨飞行,也就是两个飞行器轨迹几乎要一模一样!这似乎并不难,当航天器快要经过头顶时开始发射,然后刚好对接就是了,不是这样吗?

其实理解一点都没错,但问题来了,天宫空间站轨道高度为389.4 x 395千米 x 41.58°,轨道周期为92.2分钟,每天绕地球约为15.61822圈,它并不是一个整数,所以想要它重复经过某个星下点,大约需要25~26天才能重复到这个星下点。

也就是说如果需要既省燃料,又快速的话大约需要快一个月才会有一次发射窗口,而且由于发射场的纬度不一样,天宫空间站纬度41.58°,而酒泉卫星发射中心纬度为40°,发射后的飞船需要变轨,因此正常情况下就是飞船发射后慢慢调整轨道,与空间站靠拢对接,这就是正常操作模式下的对接,时间一般都是1-2天。

快速对接有两个前提条件,一个是火箭发射的入轨精度更高,另一个则是调整空间站的轨道,使其能够满足慢速对接的要求,比如5月10日发射天舟四号货运飞船之前的9日下午就进行了一次调相机动:

调整后远地点高度降低近2公里,这是为天舟四号对接做好准备!CSS轨道参数::376.320 km × 392.280 km × 41.471,5月9日的两行式轨道参数为:

这不仅是“打开”发射窗口,也是为了快速交汇对接准备的。而且根据这个参数与火箭参数以及发射场的地理位置,可以计算出发射窗口,时间可以精确到秒级:

当时预测发射时间为:5月10日01:56:54(±10s),起飞时的相位差约-3.32°,那么实际发射时间是什么时候呢?而实际发射时间则为北京时间(UTC时间+8):17:56:37s,只相差了17秒。

自主快速交会对接:又是什么技术?

以上是准备好了快速对接的一切准备,但对接仍然需要人工操控!估计很多朋友都看过俄罗斯电影《太空救援》中宇航员驾驶“联盟T-13号”飞船对接上“礼炮七号”空间站那惊现的一幕,然而自主快速交会对接,基本就不需要人工干预。

2022年7月限号最新调整(限号2021年7月份)-第1张图片-双龙信息网

所谓自主交会对接就是在无地面测控站的参与下靠航天器本身的测控系统完成交会对接任务。这种技术既可用于无人飞行任务,也可以用于有人飞行任务。

航天器在空间实现交会对接的过程,实质是精确测量与控制的过程。其实现是由航天器制导、导航和控制系统(Guidance, Navigation and Control, GNC)提供,GNC的主要任务是高精度测量航天器之间的相对位置、相对速度、相对姿态,以及完成航天器姿态、轨道的高精度控制。由此可见,导航与控制是交会对接成功与否的关键

所以能实现自主快速交会对接的关键是航天器制导、导航和控制系统的发展,从天舟二号、神舟十二号、天舟三号、神舟十三号、天舟四号与神舟十四号都采用了自主快速对接模式,这表示我国的航天器制导、导航和控制系统技术已经非常成熟。

联盟号对接互联网空间站:只需3.5小时,为何我国还要6.5小时?

2022年6月3日17:32(拜克努尔时间09:25),俄罗斯航天局用“联盟2.1a”火箭在拜克努尔31/6工位将“Progress MS-20”货运飞船(第81次互联网空间站补给任务,ISS-81P)送入了轨道。

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Progress MS-20号为互联网空间站送去了约2.5吨货物,本次计划绕2圈约3小时31分后于21:03与星辰号(Zvezda)服务舱轴向后端对接口对接并驻留173天。届时将会出现3艘载人飞船(载人龙Crew-24、联盟MS-21和神舟十四号)、5艘货运飞船(天舟3号、天舟4号、进步MS-19、进步MS-20、货运龙CRS-24)同时在轨的盛况。

联盟号3.5小时对接,为何神舟飞船还要6.5小时

2020年10月14日,“联盟MS-17”载人飞船曾创造了3小时零3分的世界最快交会对接纪录,这个速度实在让大家咋舌,是不是太快了?但事实上快速对接曾是航天界的标配,后来因为种种原因放弃了快速对接,转而使用1-2天的常规对接方式,到最后又捡回来快速对接,而且还发展出了一种超快速对接的历程,简直就是一部航天史。

最快速对接:只需46分钟

无人飞船的快速交会对接记录是前苏联创造的,1968年4月15日宇宙-213和前一天发射的宇宙-212飞船进行快速交会对接试验,宇宙-213飞船在发射后46分钟就实现了对接。

有人飞船的快速对接的记录则是美国人创造的,1966年9月12日,美国双子星-11号飞船发射后仅用94分钟就和阿金纳上面级进行了对接,这一载人快速交会对接的时间记录保持至今。

此后前苏联在礼炮空间站的建设和维护阶段,载人飞船从发射到对接的时间一般都在12-15小时左右,美国也不甘落后,在天空实验室-2和天空实验室-4号两次任务中,阿波罗飞船分别在发射后约8小时26分和约7小时54分和天空实验室完成对接。

快速对接几乎成了标配:为何又回到“标准”地接模式?

快速对接显然降低了宇航员在飞船中等待1-2天的尴尬情况,但为了快速对接付出的代价同样也是巨大的:

1、对入轨精度控制要求很高:一旦入轨误差比较大,反而需要更多的燃料来控制弥补对接;

2、发射窗口受到限制:要求飞船和空间站相位角偏差小,提高了轨道调整和交会策略的设计难度;

3、对火箭、飞船以及空间站的整体可靠性提出了更高的要求;

除了对硬件设备更高要求以外,其实对人体适应能力也是一个考验,人体在失重状态下出现恶心呕吐和出冷汗以及头晕和感觉错位的比例是比较高的,最严重的是入轨后8~12小时,一般在30~48小时后能减轻消退,因此就人体适应性而言,快速交会对接也有些不适应。

付出巨大的代价换来的是几个小时的改善,所以在1980年代后期,美苏纷纷采用了“标准”对接模式,从和平号空间站任务开始,前苏联使用“慢速”交会对接模式,从发射到对接需要约50小时,而美国航天飞机任务以及其后的货运飞船同样是慢速交会对接。

当然随着技术的进步以及训练的改善,这些问题均已经不再明显,因此在2010年时,俄罗斯又将快速对接给捡了回来,显然在所有条件都适应的情况下,快速对接显然能更快速完成任务,毕竟在飞船狭小的空间内让宇航员待上48小时,简直就是受罪,而且未来的太空旅游,游客很难接受这种煎熬一般的旅程。

超快速对接

此前我们已经了解了快速交会对接,但早期的时间甚至可以控制在发射后46分钟之内,目前最快速对接是在2小时左右,和快速对接本质上其实并没有什么不同,无非就是精度要求更高。

2022年3月27日,“天舟二号”飞船撤离空间站,在下行之前利用推进剂余量进行了快速交会试验,当时瞄准的是“天和”核心舱前向端口,完成交会后随即转入下行程序。这次对接,如果是全程模拟只需2小时,时间减少了2/3以上。

为了区别于之前的6.5小时快速交会对接,可以将这次“天舟二号”进行的2小时快速交会对接模式称为“超快速”交会对接(或称2小时快速交会对接)。

简单地说我们并非没有这样的技术,只是在适应新对接上可以有多种选择,毕竟上世纪六十年代就能达到的超快速对接,到现在没有理由无法实现,但在很多时候并不时为了对比时间,而是安全、高效以及经济性的综合妥协结果。

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