航天器將“滿員”停靠“太空母港”對接機構迎來“終極挑戰”

研製歷程 吳敬博 攝

中新網上海11月30日電 (鄭瑩瑩 馬帥莎)11月29日,長征二號F遙十五運載火箭在酒泉衛星發射中心點火起飛,將載有3名航天員的神舟十五號載人飛船精準送入預定軌道。自2021年中國空間站實施建造以來,中國已陸續發射了天和核心艙、2個實驗艙、4艘貨運飛船和4艘載人飛船。

要讓這些航天器在太空“搭積木”,中國空間站需要採用空間交會對接的方式。中國航天科技集團八院研製的對接機構是實現空間站各航天器之間可靠對接、緊密連接的關鍵核心產品。

中國是繼美、俄後,世界上第三個獨立掌握交會對接技術的國家。2011年,神舟八號載人飛船成功實現與天宮一號目標飛行器的交會對接,這是中國歷史上首次實現空間交會對接。

交會對接技術,是兩個航天器在空間軌道上會合,並在結構上連成一個整體的技術。只有突破該技術,才能開展空間站的組裝建造,提供物資運送、人員天地往返等。

中國採用的異體同構周邊式對接機構分爲主動對接機構和被動對接機構,一套主被動對接機構包含有192個傳感器、18個執行機構、260餘個彈簧,以及數百個齒輪和軸承,是公認的極其複雜的空間機構產品。

天和核心艙上安裝了空間站所有的被動對接機構,包括三個對接端口和兩個停泊端口,是名副其實的“太空母港”。其中,三個對接端口分別是前向端口、徑向端口、後向端口,兩個側向停泊端口分別是問天實驗艙和夢天實驗艙的專用停泊口。

研製歷程 吳敬博 攝

目前,“神舟十四號”與天和核心艙在徑向端口對接停靠,“天舟五號”在天和核心艙後向端口對接停靠,其餘兩個超大實驗艙停泊在側向兩個停泊口,由此構成了當前空間站“T”字基本構型。

後續,“神舟十五號”將採用快速交會對接模式,首次與90噸級的空間站在前向端口對接,並實現剛性連接,形成封閉的內通道,三名航天員將穿過該內通道進入空間站。

屆時,天和核心艙上的對接口將“滿員”停靠,所有對接機構全部“上崗”工作。

爲了實現可靠對接、安全停靠,型號研製隊伍在地面通過了31次捕獲緩衝試驗,驗證了對接機構具備在31種工況下的捕獲緩衝能力,使對接機構的運動精度橫向偏差可以控制在1毫米以內,角度偏差控制在0.1度以內。(完)