神舟十二号载人飞船将实现中国载人航天的五项任务“首次”;交会对接过程缩小到6.5小时左右
“神十三”待命 紧急情况可发射太空救援
神舟十二号飞船将三名宇航员运送到空间站和核心舱,待三个月后安全送回地面,整个过程将实现中国载人航天的五项任务“首次”:首次实施载人飞船自主快速交会对接;首次实施绕飞空间站和径向交会;神舟飞船首次实现长期在轨停靠;首次具备从不同高度轨道返回着陆场的能力;首次具备天地结合多重保障的应急救援能力。
航天科技集团第五研究院总体设计部神舟十二号载人飞船系统总体副主任设计师高旭在接受央视记者采访时表示,如果神舟十二号飞船出现严重故障,地面神舟十三号已完成发射场总量和试验工作,根据需要随时具备快速发射和上升的能力。
亮点1
载人飞船自主快速交会首次对接
缩短了交会对接时间,大大缓解了航天员的旅程疲劳
由航天科技集团第五研究院开发的神舟12号载人飞船首次实施载人飞船自主快速交会对接。在空间站不断调整姿态的配合下,发射后飞船与空间站快速对接。
据航天科技集团五院总体设计部神舟十二号载人飞船系统总体副主任高旭介绍,神舟十二号似乎具有全自动驾驶功能“超跑”,独立计算,独立判断到达目的地。“从发射到空间站需要两天时间,但这次大约需要6.5个小时。这样航天员早上从问天阁出发,晚上可以在空间站核心舱休息,大大缓解了旅途疲劳。”
亮点2
绕飞空间站首次实施,径向交叉
神舟十二号入轨后,连续六次找到导航“位置”
在这项任务中,神舟12号载人飞船的交会能力得到了加强,交会对接飞行模式更加复杂,具有与空间站前后径向对接和分离的功能,并计划在这项任务中首次进行空间站和径向交会试验。
高旭介绍,“神舟12号入轨后,在接下来的4个多小时内连续6次变轨,达到空间站后下方的位置,与空间站建立相对导航。然后绕到空间站前面,与空间站对接,形成组合。”
亮点3
神舟飞船首次实现长期在轨停靠
神舟团队专门设计了热控方案和供电方案
神舟12号载人飞船将在轨道上停放3个月。为了适应空间站复杂结构和姿态带来的复杂外热流条件,神舟团队专门设计了返回舱、推广发动机、储罐等热控方案,使船舶具备供电和热环境保护的适应性。
高旭用游戏技巧生动地打比方,“我们现在第一次点满所有的技能点,飞船停靠3个月没问题。”
亮点4
第一次有能力从不同的高度轨道返回陆场
载人飞船返回高度从固定值调整到相对范围
神舟十二号飞船首次有能力从不同高度的轨道返回陆地。
在神舟12号之前,载人飞船从固定轨道返回地球。在空间站的任务中,为了节省推进剂的消耗,轨道位置将根据不同的时间节点进行调整,以满足长期停车的要求。
神舟团队重新设计了返回轨道的适应性,将载人飞船返回高度从固定值调整到相对范围,改进了返回算法,提高了载人飞船返回的适应性和可靠性。
亮点5
首次,天地结合多重保障应急救援能力
在紧急情况下,后续载人飞船可以在8.5天内发射紧急发射和太空救援
为了确保天地都有能力保护宇航员的生命,在紧急情况下收回宇航员,神舟团队创造了天地结合的应急救援任务模式,即携带两艘船进入现场,一艘船作为发射船的备份,将成为宇航员在紧急情况下的生命救援船。
神舟队采用“滚动待命”战略上,前一发载人飞船发射时,后一发载人飞船在发射场待命,具备8.5天应急发射和太空救援能力。
高旭在接受央视记者采访时表示,神舟12号停靠到空间站后,是航天员在轨的安全避风港。在航天员长期在轨期间,为了保证飞船每天都有能力返回主着陆场,返回策略包括制导算法也得到了升级和改进。
高旭介绍,“通过这些改进,无论空间站运行的轨道高度如何,只要宇航员需要返回地球,他们就可以离开,如果他们想回去,他们就可以回去。即使在轨道上的神舟12号宇宙飞船出现严重故障,也没有问题。地面和神舟13号已经完成了发射场的总量和测试工作,具有待命状态,可以根据需要随时快速发射和上升。”
“也就是说,天上有神舟12号,地上有神舟13号,这样天地结合的多重保障,让宇航员每天都能在空间站安心工作生活。”高旭说。
如何保障
航天员安全?
●发射阶段
如果火箭发生火灾、爆炸或其他事故,神舟飞船可以迅速将宇航员带离危险区域,并依靠降落伞安全着陆,就像战斗机飞行员可以在紧急和重大危险情况下被紧急弹射一样。
●飞行阶段
在飞船独立飞行过程中,当舱内发生火灾、舱内失压等紧急故障时,神舟飞船可以随时应急返回地球,不仅可以在地面人员的控制下计算返回参数,还可以由飞船独立控制返回,无需地面人员的参与。
●对接阶段
在与天堂和核心舱自动连接的过程中,如果相对位置和姿势的测量控制设备出现故障,导致无法自动连接,飞船可以通过摄像头图像转移到宇航员手动控制,观察空间站对接的交叉目标。
●停靠阶段
在空间站停靠期间,当空间站发生严重威胁宇航员生命的事故,导致组合飞行时,神舟飞船有能力随时紧急疏散空间站,安全返回地球。
●返回阶段
与空间站分离后,当飞船返回舱冲向地球表面时,神舟飞船配备了两把降落伞。当一个有问题时,另一个可以随时上升,以减缓缓冲。最后,当停靠在空间站的神舟飞船因各种原因无法返回地球时,中国将启动“王牌手段”——在地面上发射应急救援飞船,在最短的时间内实施万里救援行动。来源:航天科技集团五院:
新京报记者 李玉坤