|
|
距离发射才过去6.5个小时，神舟12号飞船就已经成功与天和号核心舱交会对接完毕！
反观2021年4月23日美国发射的奋进号载人龙飞船（马斯克SpaceX研制），花了一天，才成功对接上国际空间站，我们的速度和效率比他们快上近4倍。
龙飞船对接空间站
什么是交会对接
简单来说就是两个航天器在太空中连接到一起，构成一个整体的技术。
其中在两个航天器相互靠近的过程叫做交会，当靠近至一定程度时，就要准备对接了，通过特殊机构连接为一个整体，当然也可以看出，这两个过程实际上是连贯的。
虽然听着简单，但由于太空环境不比地球，航天器的高速移动、轨道变换时机，航天器之间运行轨道所在平面的不同、动力系统的运作，以及整个过程的自主性和安全性都有极其严格的要求，所以这非常考验一个国家航天实力如何。
而且交会对接作为载人航天活动的三大基本技能之一（三个技能分别为：载人天地往返、航天员出舱活动、交会对接），就以我们的天宫空间站为例，比如这次神舟12号飞船要送三位航天员进入，那么就必须要通过交会对接技术实现。
而再往后，空间站的后续建设甚至是空间站建成之后，整个流程中涉及到的：货物补给，科学仪器的装配、空间舱的装配、航天员轮换等等，甚至是意外情况下的营救，都时刻考验着交会对接技术水平的高低。
因而至今为止，世界上掌握交会对接技术的国家也不过中美俄日欧而已，而且这几个国家的水平还不尽相同，其中以中美俄排在前列，毕竟他们都有能力和技术建设自己的空间站嘛。
交会对接有哪些阶段
我们以两个航天器的交会对接为例，其中一个称为目标航天器，另一个称为追踪航天器，其中目标航天器就比如说我们这次的天和号核心舱，而追踪航天器就是神舟十二号。
那么整个交会对接过程可以大致分为三个阶段，分别为：发射变轨、调试逼近、对接合并
简单来讲，首先发射变轨就是指追踪航天器从地表发射至太空，由于直接飞向目标航天器过于困难（因为要考虑到两个航天器所在平面的不同，高度的不同，飞行速度以及角度的不同等等），所以发射之后首先要进入一个低轨道，然后逐步变轨到目标航天器的轨道附近。
而变轨都是采用霍曼变轨原理，也就是从一个轨道到另一个轨道，中途只需要进行两次加速即可。
以去火星的霍曼转移轨道为例
同时在整个变轨飞行的过程中，需要涉及远程和近程导引，毕竟目标和追踪航天器都是处于时刻运动过程中，想要让二者聚到同一空间点上，导引是不可或缺的。
最后当两个航天器所在位置都比较靠近了，这时候就要开始调试逼近了，简单来讲，就是通过动力系统使得两个航天器的相对速度要逼近于零，并且同时还要让空间相隔距离与此同步，也即是最后要能刚好达到零距离。
应用到此次神舟12号与天和号核心舱的对接流程上来，就是：神舟12号来到天和号后下方附近，然后绕飞到正前方，之后就是对接合并，形成一个整体。
几种控制类型？我们的先进之处
简单来讲，交会对接可分为人工控制和自动控制两种，而我们的神舟12号飞船则属于自动控制，如果更加细分的话，则属于自主快速交会对接。
其中“自主”体现为：全程不需要人工干预
“快速”则体现在：整个从发射到对接只需要耗时六个半小时左右（6小时快速对接模式）。
而支撑这一技术的就是因为我们首先应用了一个被称为“基于绝对定位数据的快速交会对接自主导航与制导”的方案，在北斗卫星导航系统提供了定位数据前提下，可以实现在全阶段无需人工干预的目标。
其次还有一个技术就是三维实时可视化技术的应用，虽然在全程自主无干预这个技术上我们有信心，但防患未然的措施仍旧需要保留，而这个“三维实时可视化技术”就为我们地面进行全程监控提供了支撑。
简单来讲，在整个交会对接过程中，飞船每秒钟传回地面的数据足足有8个G，按照以往，想要转换这些数据，要耗费一定时长，做不到同步直播的要求。
而现在这个新技术就能让在地面接收到飞船信息后的0.1毫秒内做出反应，将飞船时刻的动态全部显示在大屏幕上。
示意图
也就是说飞船每时每刻的动作都可以做到同步直播的效果，这让地面人员在飞船遇到突发状况时有了挽救的余地。
6.5小时是最快交会对接的速度吗？
说实话，6.5小时在我们普通大众的眼中看来，已经是快到不可思议的程度了，毕竟从偌大个地球，往太空发射飞船，最后还要与另一个航天器，在一个点上进行对接，称之为“万里穿针”一点都不过分。
但实际上，与空间站进行交会对接的最快记录是3小时23分，由2021年4月9日俄罗斯发射的联盟MS-18载人飞船创造（与国际空间站对接）。因为它采用的对接模式是：3小时超快速对接模式。
MS-18 logo
但有一点值得注意，虽然联盟MS-18飞船要比我们快了近三个小时，但由于其在远程导引阶段没有脱离地面的人工干预，因此从技术层面上来讲，我们的自主对接技术更胜一筹。
至于为什么还落后三小时，这是因为除了技术层面，飞船发射时，与目标航天器的时空关系如何，也是一个相当重要的影响因素，再加上俄罗斯从苏联时期沉积下来丰厚的技术和实践经验，能够做到3小时超快速对接，没有问题。
总结
在交会对接后，用不了多久，三位航天员就能进入天和号核心舱啦！
这也意味着天宫终于迎来了第一批“居民”，对于三位航天员来讲，三个月的太空生活终于开始了，在此期间内，他们将完成舱外维修维护、设备更换、科学应用载荷等等太空任务，祝他们一帆风顺！ |
|
窥视卡
雷达卡
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
千斤顶
照妖镜
