如今,作为迄今月球上唯一仍在运行的月球车,玉兔二号已“超期服役”。
北京时间2026年5月25日,神舟二十三号载人飞船与中国空间站成功完成径向交会对接,整个交会对接过程平稳有序、精准高效。这是我国载人飞船第一次执行3.5小时快速交会对接模式下的径向交会对接任务。其中,制导、导航与控制系统全程稳定运行、表现卓越,精准操控飞船完成每一个关键动作。
“快速交会技术”叠加“径向交会对接”,背后有着怎样的突破?3.5小时快速“到站”,见证了我国空间交会对接技术哪些全新跨越?
空间交会对接被誉为“太空万里穿针”,是世界航天领域公认的最复杂的载人航天领域核心技术之一,而GNC系统,也就是制导、导航与控制系统作为驾驶神舟飞船的“舵手”,是完成交会对接任务的关键所在。GNC系统承担着飞船从发射入轨、姿态与轨道控制,到与目标飞行器全自主交会对接,再到撤离返回的全过程控制任务,其性能直接决定了交会对接的安全性与精准度。
经过数十年的技术积累与迭代,我国神舟飞船GNC系统已实现跨越式发展。从神舟八号耗时40余小时的初始验证,到神舟十二号至二十号6.5小时快速交会对接的常态化应用,再到神舟二十一号至神舟二十三号3.5小时智能自主快速模式,覆盖前向、后向、径向,兼具高可靠、高精度、高效率的技术体系,实现了从可用到好用的跨越。
这次神舟二十三号与中国空间站的径向交会对接,是我国载人飞船第一次实现3.5小时快速交会对接模式下的径向交会对接。
中国航天科技集团五院的刁伟鹤介绍“现在船上GNC的能力越来越强,原来是地面计算整个轨控过程,现在是天上船上自主去计算,这是它最大的一个亮点,也是它的一个特点。”
此前的神舟十三号、神舟十四号任务虽然验证了径向交会对接技术,但均为6.5小时交会对接模式;神舟二十一号、神舟二十二号开启了3.5小时快速交会对接模式,但都是前向对接。
中国航天科技集团五院的张一告诉记者:此次任务首次将3.5小时快速交会技术与径向对接模式深度结合,实现了两种模式的首次“组合应用”。从技术验证角度而言,这次任务中,中瞄点之前的快速交会相关流程,已在神舟二十一号、二十二号任务中充分验证,中瞄点之后的径向对接相关技术,也已在过往任务中得到检验,但在3.5小时快速任务中将两部分技术整合在一起应用,是具有开创性意义的。
从GNC系统来看,径向交会对接与前向、后向交会对接存在显著差异,其技术难度远超后者,对GNC系统的精准控制能力提出了更高要求。
张一:前向、后向交会对接存在稳定的中途瞄准点,即使飞船发动机停止工作,也能在较长时间内保持姿态和轨道稳定,GNC系统的控制压力相对较小;而径向交会对接没有稳定的停泊点,飞船需持续调整姿态与轨道,全程处于动态控制状态,不仅要实时考虑推进剂消耗问题,也对GNC系统的实时响应和控制精度提出了严苛要求。同时,径向交会对接过程中,飞船需要完成从平飞至竖飞的大范围姿态机动,对GNC系统的敏感器提出了更高要求,需要精准捕捉目标飞行器的位置信息,在没有地球参照基准的情况下实现精准定位。
值得一提的是,径向交会对接的手控操作难度更大,测控条件相对较差,更依赖GNC系统的全自主控制能力,进一步凸显了系统的可靠性与安全性。张一解释说,过去我国已经实现了多次径向交会对接,此次任务则实现了在载人飞船上该技术与快速交会模式的深度融合。
张一:中瞄点作为我国空间交会对接技术的特色设计,中瞄点位于空间站后下方,是近距离全自主交会方案的灵魂,如同交会对接的“中转站”,飞船通过这个点可便捷切换对接方向,大幅节省时间与推进剂消耗。此次任务中,GNC系统精准操控飞船通过中瞄点,顺利完成了中瞄点前后技术流程的无缝衔接,充分验证了该设计的科学性与实用性,也彰显了我国GNC系统的高水平操控能力。
此次任务的成功,进一步验证了GNC系统的稳定性、可靠性与先进性,完善了我国快速交会对接技术体系,为后续空间站任务规划提供了更大灵活性。
张一:提升了我国航天应急响应能力,为我国空间站长期在轨运营、开展空间科学实验与技术试验奠定了坚实基础,也为我国后续深空探测、载人登月等重大航天任务提供了宝贵的技术积累,体现了中国航天自力更生、自主创新的坚定信念,向着建设航天强国的目标又迈出了坚实一步。
监制丨王磊
记者丨张棉棉 邢斯嘉 王逸群 【编辑:付子豪】
集团及参建单位前后方协同联动,密切配合,从设计联络到生产制造,从检测试验到集港发运,从清关陆运到进场就位,充分体现了中铁电气化局四电专业国家队、主力军的强劲实力。。
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