太唯美了,你见过在太空跳起的“机械芭蕾”吗?在距离地球400公里的太空轨道上,以每秒7.8公里速度飞驰的百吨空间站,能以毫米级精度与飞船实现对接,简直不可思议。
这是怎么做到的?原来,这项技术名为“交会对接”,是载人航天工程中难度最大的技术环节之一,没有它,空间站的建设和运营就无从谈起。20世纪90年代初,全球只有俄罗斯和美国掌握这项技术。面对国外严密的技术封锁,中国航天人绝不能被人掣肘!
1995年初,中国航天科技集团有限公司上海航天技术研究院从零起步开始攻关。在地面模拟航天器太空环境对接过程谈何容易,为了搭建好气浮平台,研究人员在泰山石矿区考察了一个多月,开采到2块70多吨重的大石头,随后将其加工成两个20吨重的精细平台,整个平台的平面高低起伏不能超过0.003毫米,也就是1/20根头发丝的直径。国外专家参观后,赞叹道:“这是当今世界上水平最高的对接机构地面试验设备。”
16年磨一剑,2011年11月3日,神舟八号与天宫一号首次“太空之吻”取得成功,标志着我国成为世界上第三个独立掌握交会对接技术的国家,并达到世界领先水平。
紧接着,上海航天团队开始研发更难的转位技术。它能使实验舱从一个对接口转移到节点舱的另一个对接口,完成空间站组装建造。如果直接进行侧向对接,会因为质心偏差对空间站姿态造成较大影响,甚至有滚转失控的风险。经过多轮研究测试,上海航天团队在国际上首创平面转位方案,其难度比俄罗斯技术方案更大,但对空间站组合体的扰动较小,更易于完成空间站的姿态控制。
2022年9月30日和11月3日,问天实验舱、梦天实验舱相继完成转位,我国空间站T字基本构型组装完成。
2025年8月26日,“空间站对接与转位机构关键技术及应用”荣获2024年度上海技术发明奖特等奖。
如今,中国“天宫”遨游于太空,而中国航天人的坚守与创新,还在继续。
上海市科委科普项目资助(项目编号:23DZ2305200)
栏目主编:黄海华