天舟一号“敲门”天宫二号：“快递”已送达，请签收！
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4月20日晚19点41分，天舟一号由长征七号火箭发射升空，经过一天多的飞行，今天（22日）12时23分，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室顺利完成自动交会对接。这是天宫二号自2016年9月15日发射入轨以来，首次与货运飞船进行的交会对接。
在科技人员精确控制下，天舟一号货运飞船经多次变轨，于22日10时02分转入自助控制状态，以自主导引控制方式向天宫二号空间实验室逐步靠近。
经北京航天飞行控制中心就对接准备状态进行最终确认，天舟一号开始向天宫二号缓缓靠拢。12时16分，天舟一号与天宫二号对接环接触，在按程序顺利完成一系列技术动作后，对接机构锁紧，两个飞行器建立刚性连接，形成组合体。
到今天，天宫二号在太空飞行已经二百多天了，去年10月19日，搭载着航天员景海鹏、陈冬的神舟十一号，与天宫二号成功交会对接，形成组合体，两位航天员在这个组合体里，整整驻留了30天，创造了中国航天员太空驻留时间的新纪录。
我国首艘货运飞船于20日晚在海南文昌发射场发射升空，开始执行为期5个多月的太空飞行任务。任务中，货运飞船与天宫二号将实施三次交会对接，这在我国航天历史上还是第一次。三次交会对接主要目的是验证货运飞船的能力、绕飞至前向对接技术及自主快速交会对接技术。
第一次：耀眼阳光下的“太空之吻”
今天中午进行的是第一次交会对接。作为建造空间站必备的关键技术，我国神舟系列飞船已成功完成了多次自动、手动交会对接。与神舟飞船相比，天舟一号具备了360度相位差的交会对接能力。以往神舟飞船和天宫交会对接，必须满足轨道上的一定相位差，而如今的天舟一号，在轨道的任意相位差条件下，都可以和天宫实现交会对接。
另外，本次天舟一号新增加了星敏感器，将确保货运飞船交会对接过程中姿态更加精准。由于货运飞船发动机的配置数量、推力大小和神舟飞船都不一样，所以，天舟一号货运飞船系统副总设计师徐小平说：“第一次交会对接，实际上是对现有技术实现的又一次验证。”
这次交会对接还有一个比较显著的特点，就是新研制的光学成像敏感器首次在阳照区开展工作，这要求敏感器等设备在已经非常明亮刺眼的环境下找到标识目标，好比人们对着阳光看天上的景物，考验比之前更高，这次试验将有力检验中国交会对接“全天时”作战能力。
第二次：全自动绕飞后的前向对接
通过第一次交会对接完成推进剂在轨补加后，天舟一号将撤离天宫二号，伴随天宫二号180度转向，通过全自主绕飞加速赶到天宫二号前方，从“前”侧与天宫二号进行第二次交会对接。
绕飞是一种高难度的太空动作，需要飞行器进行多次变轨和姿态机动来完成。绕飞主要应用于空间站多个舱段组装，或是载人飞船、货运飞船已经在某个对接口，需要腾空对接口时。
徐小平说，未来空间站会有不同方向的对接口，绕飞可以让航天器从多个方向与空间站对接，是空间站建造和运营的关键技术之一。“这次天舟一号的绕飞以及在绕飞基础上的交会对接将为空间站建设奠定更多经验和数据，为未来复杂对接做准备。”
第三次：中国首次快速交会对接
完成绕飞试验以后，天舟一号就与天宫二号再次分离，两个飞行器将独立飞行三个月，这期间，天舟一号主要完成搭载的空间科学试验。而在任务末期，天舟一号还将进行一次交会对接试验。同以往神舟飞船交会对接需要大约2天时间相比，天舟一号将进行快速交会对接试验，将验证从入轨到交会对接成功仅需要大约6个小时的系列支撑技术。
这一技术一旦验证成功，将大大缩短航天员在飞船上狭小空间中滞留的时间，减少航天员的体力与精力付出；可以保障科研用品，特别是生物制剂等无法经历长期运输的货品尽快送达空间站。尤其在未来载人空间站等航天器突遇紧急情况时，快速交会对接可以快速地对故障实施抢修与紧急救援等工作，极大地保证航天员生命安全。
中国载人航天工程总设计师周建平说：“掌握这项技术将填补我国航天领域的技术空白，实现我国航天领域的技术跨越。”
天舟一号是一艘货运飞船，然而它的功能却不仅仅局限于货物的运输。此次天舟一号发射除了完成交会对接、为天宫二号空间实验室补加燃料之外，它身上还携带了大量的实验设备，在太空运行期间要进行多项实验试验。
搭载40台设备进行13项太空实验试验
此次天舟一号上总共搭载了40台设备，要进行13项太空实验试验，真正做到了一船多用。
将要在天舟一号上进行的太空实验，包括新型元器件在轨验证，空间环境探测、力学环境测量、以及生命科学方面的实验等涉及众多领域。未来我国将要建设的空间站体积庞大，在太空运行过程中难免会受到太空碎片的撞击，为此，天舟一号专门搭载了实验设备，对碎片撞击的次数及对飞船产生的影响都能进行有效的监测。
通过数据和影像传输全程监控实验进展
此前，天宫二号空间实验室里因为有航天员驻留，可以展开各种各样的太空实验。而这次天舟一号上并没有航天员，并且飞船最终将陨落大海，那么，这么种类繁多的太空实验到底是如何进行的呢？设计师介绍，其实只要通过数据和影像的传输，科研人员在地面就可以全程监控实验进展。
通过科研人员巧妙的设计，太空实验设备可以装在货物舱内部、也可以悬挂在船体外侧，这样既提高了空间利用率，也最大程度满足了不同试验的需求。
建立实验设备与飞船相连的统一标准
此外，天舟一号还干了一件重要的事，就是建立了一套标准的实验设备与飞船相连的接口。这就好比一个人有手机、平板电脑等多台电子设备，如果它们的数据接口不相同，你就需要许多的数据线，如果所有电子设备接口统一了，那么只需要一根线就可以统统搞定。据介绍，在此后的空间站建设中，也将借鉴此类做法。
来源：央视新闻
编辑：郭晓晖
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