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空间站传来好消息:圆满成功!

科创中国 2023-01-04

据中国载人航天工程办公室消息,北京时间2022年1月6日6时59分,经过约47分钟的跨系统密切协同,空间站机械臂转位货运飞船试验取得圆满成功,这是我国首次利用空间站机械臂操作大型在轨飞行器进行转位试验。



1月6日凌晨,机械臂成功捕获天舟二号货运飞船。6时12分转位试验开始,天舟二号货运飞船与天和核心舱解锁分离后,在机械臂拖动下以核心舱节点舱球心为圆心进行平面转位;尔后,反向操作,直至货运飞船与核心舱重新对接并完成锁紧。



专家表示,虽然空间站机械臂已经协助航天员完成了四次出舱任务,但此次试验是对机械臂舱段转位能力的一次考验。


据航天科技集团五院空间站总体副主任设计师史纪鑫介绍,机械臂从来没有承载过这么大的负载,“像之前我们载人出舱,可能一个航天员加上他的航天服大概就是300公斤左右的一个负载。现在我们要负载到将近9吨,这样的一个负载其实也是对机械臂的一个考验”。


此次试验,初步检验了利用机械臂操作空间站舱段转位的可行性和有效性,验证了空间站舱段转位技术和机械臂大负载操控技术,为后续空间站在轨组装建造积累了经验。



为什么要进行转位试验?

我国的空间站并不是一次性发射成型的,而是需要通过多次发射,在太空中组装建造而成。目前,我们已经陆续发射了天和核心舱、天舟货运飞船、神舟载人飞船,后续还将发射两个实验舱。

史纪鑫:我们正常的建造过程中,我们两个实验舱都是对接到前向对接口的,(实验舱Ⅰ对接到)前向对接口以后,相当于它(实验舱Ⅰ)停在这以后,等实验舱Ⅱ来的时候,它(实验舱Ⅰ)要把这个位置给让出来。

史纪鑫称,为了确保之后发射的两个实验舱能够顺利完成舱段转位任务,需要提前开展在轨转位关键技术验证,这次天舟二号的转位试验就是为了这个目的。


史纪鑫:如果是转位不成功或者没有这个功能的话,我们整个的规模可能就受限了。‍这个过程其实是我们整个空间站建造必须要突破的一项技术。我们只有把这个技术突破了,整个的空间站才能如期建成


转位试验是怎样进行的?

天舟二号的转位试验由天和核心舱上的机械臂来配合完成。首先,机械臂需要提前爬行到位于节点舱附近的停泊口,为转位试验作准备。之后,通过捕获的方式抓住天舟二号的适配器。


史纪鑫介绍,在转位试验的过程中,机械臂一端连接核心舱、一端连接天舟二号,这就像一根扁担挑着两头大象。这样的结构非常脆弱,可能会对机械臂造成损伤,因此,科研人员对转位试验进行了巧妙设计

史纪鑫:首先我把空间站立起来,立起来以后给它先转90度,在轨道面内是一个最小的迎风面的一个飞行,这样的话它气动的扰动是最小的。立起来以后就像钟摆一样,整个舱其实是重力梯度稳定的,就是不管往哪个方向翻,它最后都会停留在纵轴上。


据了解,完成此次转位试验之后,天舟二号货运飞船下一步将配合航天员完成手动遥操作试验。任务全部结束之后,将择机再入大气层。


来源:综合中国载人航天工程办公室、央视新闻


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