轴向误差不大于18厘米 最终速度保持每秒0.2米 手控接吻
即将“飞天”的神舟九号飞船除首次启用女航天员外,还有一个首次,那就是与天宫一号的“天神之吻”将首次尝试人工完成。
按照美国有线新闻网(CNN)的说法,如果一切按计划进行,中国将成为继美俄之后第三个在太空进行人工对接的国家。
不过,对于美俄这两个传统航天大国来说,自20世纪60年代以来,他们已进行了200多次空间交会对接,手动交会更成了“家常便饭”。记者统计发现,论方式,其实手动要比自控成功率高。
寻找
咋对接 手柄操控犹如驾驶汽车
宇宙空间站距离地球表面约300公里,以每秒8公里的速度绕地球运行,其速度为枪弹的10倍。宇宙飞船在找到国际空间站后,要以相同的高度及速度飞行,当两者处于相对静止状态时,将飞船连接口与空间站对接。整个对接过程采用手柄操控,犹如驾驶汽车。
对接过程
接近速度要控制
手控
从300m~400m距离开始,航天员利用光学瞄准镜上的对接目标点,完成位置保持、绕飞及到目标航天器的最后停靠操作。
手柄遥控加速变轨,这部分要耗时45-90分钟,最终使两者调整到统一轨道上。
在最后10米会进行最后的碰撞对接,而这只需要不到5分钟。
美俄(苏)对接事故一览俄罗斯“进步“货运飞船撞上了和平号空间站光谱舱,发生了“追尾”,造成了太阳电池板损坏、舱段漏气等。
载人交会对接也曾发生过故障,1971年苏联发射了第一座空间站,同年发射了联盟-10载人飞船对接,由于对接机构出现故障,造成航天员无法打开舱门进入空间站,最后只能无功而返。
美国“双子星座”8号飞船与“阿金纳”飞行器人工对接后,飞船猛烈滚动旋转。航天员阿姆斯特朗不得不将飞船与“阿金纳”分开,并改用手动控制,才使飞船稳定下来。后查明是因人为扳错开关造成姿控系统故障。
更安全美偏爱用“人控”
记者统计发现,美国较多地应用人控方式,而俄罗斯则主要采用自动控制方式。
美国在其“双子星座”和“阿波罗”计划中都使用了人工控制方式来完成航天器的交会和对接。
其中“双子星座”计划的总结报告中就有这样的评价:事实说明,航天员在交会操作中广泛地参与是可行的。航天员能够指导制导系统的主要操作,而且在制导系统失灵时也能完成各阶段的飞行任务。
此外,报告称,手动对接,航天员还能发现和检查出系统故障,采取措施确保飞行任务的完成。
要减负俄拿人工当“备份”
与美国相反,俄罗斯(前苏联)比较侧重于自动模式的应用。但他们并没有放弃人工控制模式的研究。从“联盟”2号和3号交会起,就应用了人工控制的交会对接系统。
此后,“联盟号”、“联盟”T和“联盟”TM飞船与“礼炮号”空间站的交会与对接,有的使用自控,有的使用人控。
不过,俄罗斯(前苏联)以人工控制作为自动控制的一种备份,在研制出全自动交会对接系统的同时,对人工控制系统也进行了不断的改进和完善,使之能够减轻航天员的工作负荷,提高作业效率和安全可靠性。
有困扰 对接最头疼的是“追尾”
空间交会对接被称为航天安全“鬼门关”。由于飞行器速度极快,两个对接航天器在对接前,以每小时2.8万公里运行。因此稍有不慎就会造成航天器“追尾”碰撞。
迄今为止,美俄共进行了200多次交会对接,从成功率上看,手控交会对接的成功率更高,原因是出现故障时航天员可以随机应变。
现场光线强弱很重要
事实上,导致对接失败的原因还有:飞行器发动机点火失败导致变轨失败。飞行器雷达故障导致的无法判断两飞行器位置,以及飞行器自身系统故障导致的飞行器对接失败。
其实,手控方式还要受光线的影响。就像通过电视看室外足球比赛一样,转播的清晰度会受现场的室外环境影响。
文/记者 王进雨 郭悦 程磊 协助制图/林晨音 刘晓雪
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