天舟五号货运飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接
11月12日12时10分，发射升空仅约两小时的天舟五号货运飞船，与空间站核心舱顺利完成后向对接，中国空间站“T”字构型组合体与天舟货运飞船的首次交会对接任务取得圆满成功！这场持续仅约两小时的交会对接任务，还创造了人类航天史上最快交会对接纪录！该项纪录的诞生也标志着我国快速交会对接技术成功完成在轨验证。
在此之前，世界上快速交会对接最短用时纪录是在2020年10月14日由俄罗斯联盟号飞船MS-17创造的。当时这艘载人飞船耗费3小时3分钟，在绕地球飞行了两圈后便与国际空间站实现对接。
舱外材料暴露试验装置（1）图片来源：中国科学院空间应用工程与技术中心
而中国此前的快速交会对接任务，最快也需要耗费6.5小时。据了解，与此前相比，此次创造新纪录的天舟五号主要从两方面进行了方案的调整，从而进一步缩短了交会对接的时间。首先，在此次任务中优化了交会对接的控制制导策略，将远距离导引过程中的多圈次飞行压缩为半圈，将多次变轨压缩为了两次综合机动，该部分用时由原来的约4个多小时减少到约1个小时。其次是在近距离自主控制段，减少了多个用以确认飞船状态的停泊点，这就类似于动车组减少经停车站次数一样，从而加快了抵达的速度。这个程序段的时长于是由2个多小时缩短为约40分钟。掌握2小时的快速交会对接技能，对于我国空间站的长期在轨运营有着极大地现实意义。拥有快速交会对接能力一则可以极大地提高我国的太空紧急救援能力，二则将大大缩短“太空货物”的运输时间，使运输特殊鲜活试验品成为可能。航天科技集团五院货运飞船系统副总指挥李志辉在接受《环球时报》记者采访时就表示，本次任务中，天舟五号货运飞船就上行了一定量的新鲜水果，这些经过保鲜处理的水果在快速到达空间站后，将能更好的满足航天员营养物质的需求。此外，快速交会对接技术如果应用于神舟载人飞船，还将大大减少航天员飞赴空间站的飞行时间，让航天员能够尽快进入空间站。
不过，2小时快速交会对接并非天舟五号独有的新功能，此前的天舟货运飞船其实也具有这种能力。航天科技集团五院502所交会对接首席专家解永春介绍称，“快速交会对接模式对飞船的飞行状态要求较高，之前并没有进行在轨验证，天舟五号交会对接的圆满成功，也是完成了我国交会对接技术的一个新的挑战。”
解永春表示，2小时快速交会对接只是飞船交会对接GNC系统的一个选项，飞船的GNC系统是可以根据火箭入轨的情况，自主选择不同时长的交会对接模式，其中2小时快速交会对接基本是最快速的模式，此外还可以选择3小时、5小时和6.5小时的对接方案。天舟五号快速交会对接的成功实施，标志着我国的自主定轨技术精度更高，姿态轨道控制精度更高，综合制导技术水平更高，飞控流程更加优化，也标志着交会对接模式更多、功能更加多样化、适应能力更强，综上所述，我国的空间交会对接技术更趋成熟。
除了创造新纪录，天舟五号还充分利用货运飞船上行的运力资源，搭载了3项试验载荷，支持开展空间科学与技术试验，对一些前沿的航天关键技术进行验证。这三项实验载荷分别为“澳门学生科普卫星一号”、氢氧燃料电池和高能粒子探测等空间科学实验。其中由航天科技集团五院自主研发的氢氧燃料电池发电系统载荷，计划开展我国首次燃料电池空间在轨试验。
据了解，此次次搭载任务，将验证燃料电池在微重力等空间环境下的运行特性规律，掌握微重力等条件对燃料电池运行条件下的参数特性影响规律，从而为后续宇航燃料电池应用设计提供理论指导和数据支撑，推动宇航燃料电池工程应用发展，为我国载人探月任务推进提供有力支持。
此外，天舟五号上还上行了一批由中国科学院牵头负责的空间站舱内外科学实验载荷、实验单元及样品、支持类设备、备品备件等应用物资。这当中就包括空间冷原子干涉仪、变重力沸腾实验装置、变重力颗粒振动实验装置、细胞实验单元上行生保支持装置以及舱外材料暴露试验装置。这些装置将服务于诸多前沿科学问题的探索研究。
此前报道：成功！
天舟五号货运飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接
11月12日12时10分，发射升空仅约两小时的天舟五号货运飞船，与空间站核心舱顺利完成后向对接，中国空间站“T”字构型组合体与天舟货运飞船的首次交会对接任务取得圆满成功！这场持续仅约两小时的交会对接任务，还创造了人类航天史上最快交会对接纪录！该项纪录的诞生也标志着我国快速交会对接技术成功完成在轨验证。
在此之前，世界上快速交会对接最短用时纪录是在2020年10月14日由俄罗斯联盟号飞船MS-17创造的。当时这艘载人飞船耗费3小时3分钟，在绕地球飞行了两圈后便与国际空间站实现对接。
舱外材料暴露试验装置（1）图片来源：中国科学院空间应用工程与技术中心
而中国此前的快速交会对接任务，最快也需要耗费6.5小时。据了解，与此前相比，此次创造新纪录的天舟五号主要从两方面进行了方案的调整，从而进一步缩短了交会对接的时间。首先，在此次任务中优化了交会对接的控制制导策略，将远距离导引过程中的多圈次飞行压缩为半圈，将多次变轨压缩为了两次综合机动，该部分用时由原来的约4个多小时减少到约1个小时。其次是在近距离自主控制段，减少了多个用以确认飞船状态的停泊点，这就类似于动车组减少经停车站次数一样，从而加快了抵达的速度。这个程序段的时长于是由2个多小时缩短为约40分钟。掌握2小时的快速交会对接技能，对于我国空间站的长期在轨运营有着极大地现实意义。拥有快速交会对接能力一则可以极大地提高我国的太空紧急救援能力，二则将大大缩短“太空货物”的运输时间，使运输特殊鲜活试验品成为可能。航天科技集团五院货运飞船系统副总指挥李志辉在接受《环球时报》记者采访时就表示，本次任务中，天舟五号货运飞船就上行了一定量的新鲜水果，这些经过保鲜处理的水果在快速到达空间站后，将能更好的满足航天员营养物质的需求。此外，快速交会对接技术如果应用于神舟载人飞船，还将大大减少航天员飞赴空间站的飞行时间，让航天员能够尽快进入空间站。
不过，2小时快速交会对接并非天舟五号独有的新功能，此前的天舟货运飞船其实也具有这种能力。航天科技集团五院502所交会对接首席专家解永春介绍称，“快速交会对接模式对飞船的飞行状态要求较高，之前并没有进行在轨验证，天舟五号交会对接的圆满成功，也是完成了我国交会对接技术的一个新的挑战。”
解永春表示，2小时快速交会对接只是飞船交会对接GNC系统的一个选项，飞船的GNC系统是可以根据火箭入轨的情况，自主选择不同时长的交会对接模式，其中2小时快速交会对接基本是最快速的模式，此外还可以选择3小时、5小时和6.5小时的对接方案。天舟五号快速交会对接的成功实施，标志着我国的自主定轨技术精度更高，姿态轨道控制精度更高，综合制导技术水平更高，飞控流程更加优化，也标志着交会对接模式更多、功能更加多样化、适应能力更强，综上所述，我国的空间交会对接技术更趋成熟。
除了创造新纪录，天舟五号还充分利用货运飞船上行的运力资源，搭载了3项试验载荷，支持开展空间科学与技术试验，对一些前沿的航天关键技术进行验证。这三项实验载荷分别为“澳门学生科普卫星一号”、氢氧燃料电池和高能粒子探测等空间科学实验。其中由航天科技集团五院自主研发的氢氧燃料电池发电系统载荷，计划开展我国首次燃料电池空间在轨试验。
据了解，此次次搭载任务，将验证燃料电池在微重力等空间环境下的运行特性规律，掌握微重力等条件对燃料电池运行条件下的参数特性影响规律，从而为后续宇航燃料电池应用设计提供理论指导和数据支撑，推动宇航燃料电池工程应用发展，为我国载人探月任务推进提供有力支持。
此外，天舟五号上还上行了一批由中国科学院牵头负责的空间站舱内外科学实验载荷、实验单元及样品、支持类设备、备品备件等应用物资。这当中就包括空间冷原子干涉仪、变重力沸腾实验装置、变重力颗粒振动实验装置、细胞实验单元上行生保支持装置以及舱外材料暴露试验装置。这些装置将服务于诸多前沿科学问题的探索研究。
此前报道：成功！