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全球热门:神十六与空间站如何交会对接？如何进行保障？一文了解

来源：扬子晚报    时间：2023-05-30 19:55:50

今天（5月30日）上午，神舟十六号载人飞船发射成功后，很快就进入了交会对接的任务中。我们通过一段虚拟演示来了解一下交会对接。

飞船将对接于


(相关资料图)

核心舱节点舱径向端口

其实，飞船在刚刚发射成功进入轨道的时候，还没有到达空间站所在的、距地球近400公里的轨道高度，那么它怎么找到空间站去实施精准的交会对接呢？在寻找空间站核心舱这个对接目标的过程中，神舟十六号载人飞船会进行6次变轨，不断抬升自己的轨道高度，缩小与空间站之间的距离。

在完成6次变轨来到空间站后下方的位置时，飞船进行一个俯仰调姿，也就是飞船从原来的水平姿态，做一个抬头的动作，把自己调整为与空间站核心舱垂直的姿态。然后逐渐来到核心舱径向，也就是下方200米的位置，在这里，神舟十六号再进行一个滚动调姿，也就是逆时针转体180度。之后，飞船上所携带的测量敏感器经过一系列位置确认，继续向核心舱节点舱下方19米的位置靠近，在19米保持点再次确认位置后，飞船继续靠近核心舱节点舱径向对接口。最后，对接机构捕获、锁紧，这样，神舟十六号载人飞船与空间站组合体最终完成对接，形成三舱三船新的组合体。

径向交会对接

将迎接多项挑战

此次神舟十六号与空间站要进行径向交会对接，也就是飞船要从空间站的正下方进行对接，这也是空间站T字构型建造完成后的首次径向交会对接任务，相比于以往进行的交会对接任务难度更大，那么它到底难在哪？科研人员又是如何来应对的呢？

此前，我国在太空进行的航天器交会对接，大多是在水平方向，而径向交会对接则可以理解为从垂直方向进行对接。虽然此前神舟十三号、十四号都已经完成过径向对接，相当于有了经验，而此次神舟十六号是第一次与三舱构型的空间站进行径向交会对接，依然面临着很多前所未有的挑战。

航天科技集团八院神舟飞船对接机构分系统主任设计师 姚建：这个是我们首次对T型空间站组合体实施径向对接。我们这次对接存在一个较大的偏心，对于我们来说也是一个全新的挑战。

在太空进行交会对接，形象地说，就是两个航天器在太空里“相撞”，因此二者的质量会对整个对接过程产生巨大影响。这次神舟十六号就是要竖直地“撞向”一百多吨重的空间站，因此在对接过程中的冲击力也就更大，如何解决这个问题？科研人员想了办法。

航天科技集团八院神舟飞船对接机构分系统主任设计师 姚建：我们就通过增加可控阻尼器这么一个配置，来帮助我们控制对接时候的载荷，这样来保证航天员还有船上设备能够承受对接碰撞所带来的一个冲击。

据介绍，由于神舟飞船在交会对接过程中，需要依靠许多测量敏感器来判断位置和方向，而这些敏感器当中，又有很多是以太阳或者宇宙背景作为判断依据。然而，由于此次飞船是从空间站的下方进行对接，因此，空间站巨大的体型会对太阳进行遮挡，对阳光进行反射，反而会对飞船上的敏感器带来干扰。

航天科技集团五院神舟飞船制导与控制分系统副主任设计师 张一：这方面就需要依靠飞船上面搭载这些测量设备，它自身的一些抗干扰的特性，包括一些目标识别的能力来区分，也就是说它能够识别出来，进来的是我想要的测量目标，还是其他的一些遮挡目标。提高识别能力之后，就不会影响整个交会对接过程当中的导航的数据的稳定性和可靠性。

多重措施

保障交会对接任务安全

据介绍，神舟十六号飞船充分继承了神舟十五号飞船的技术状态，主要功能和技术指标保持不变。在此基础上，根据空间站的任务要求，研制人员为神舟十六号在交会对接任务当中，有可能面临的各种情况制定了充分的预案，使得这艘飞船更加安全可靠，为航天员的安全保驾护航。

航天科技集团五院载人飞船系统项目技术副经理 邵立民：比如说在发射过程中，如果运载火箭出现故障，飞船有自动逃逸系统，在不同的高度下，如果运载火箭出现问题，我们飞船能够保证带着航天员安全落地。

在飞行过程中，飞船上的设备能够自动进行识别故障，自动处置故障，能够在交会对接任务过程中，针对各种可能发生的威胁航天员安全的紧急事件，都做了详细的应对预案。

航天科技集团五院载人飞船系统项目技术副经理 邵立民：如果舱体泄漏等等，我们就是应急返回，如果是交会对接过程中出现问题，比如说我们的各种导航信号有问题，我们可以转移到地面导引，也就是说我们地面测定飞船的位置，然后生成控制参数，然后注入飞船里边，飞船就是按照地面的控制律来进行接近。

邵立民介绍，由于此次交会对接任务是飞船自主完成，不需人工干预。但是一旦出现问题，可立即切换到由地面控制，此外，飞船上各项系统还配备了冗余和备份，大大提高了飞船自身的安全可靠性。

航天科技集团五院载人飞船系统项目技术副经理 邵立民：有北斗导航系统和微波雷达系统，它俩之间是可以互相备份，我们如果一套系统有问题，我们可以切到另一个系统。比如说北斗系统导航设备里边，它还有A、B机，它俩之间是热备份的，就是A机如果有问题可以B机运行。如果自控系统有问题，那么可以切到航天员手动控制，这个是因为它是两套完全独立的系统。

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