北京時(shí)間5月26日02:36(以下均為北京時(shí)間),執(zhí)行OFT-2任務(wù)的“星際航班”載人飛船從國際空間站“和諧號”節(jié)點(diǎn)艙分離,06:05進(jìn)行離軌點(diǎn)火,06:49降落在新墨西哥州白沙太空港,整個過程耗時(shí)4小時(shí)13分鐘,這創(chuàng)造了美國國際空間站任務(wù)最快返回的新紀(jì)錄。
此前,美國空間站任務(wù)的最快返回紀(jì)錄由執(zhí)行Crew-1任務(wù)的“堅(jiān)韌號”龍載人飛船創(chuàng)造。2021年5月2日08:35,Crew-1“堅(jiān)韌號”龍載人飛船撤離空間站返回地球,當(dāng)日14:57成功濺落在佛羅里達(dá)州附近的墨西哥灣,耗時(shí)6小時(shí)22分。此次“星際航班”飛船返回耗時(shí)比此前“堅(jiān)韌號”龍飛船還要快2小時(shí)零9分,也就意味著美國載人航天正在邁入快速返回時(shí)代。與此同時(shí),除美國之外世界載人航天三大國之二的俄羅斯與中國已經(jīng)迎來了自己的快速返回時(shí)代。
快速回家!俄羅斯駕輕就熟,中國小試牛刀,美國雙管齊下
對于俄羅斯航天而言,快速返回已經(jīng)成為載人航天常態(tài)化操作,其最近3次載人航天任務(wù)返回階段均采用快速返回模式。2021年10月17日09:14,“聯(lián)盟MS-18”載人飛船與國際空間站分離,12:35返回艙著陸,耗時(shí)3小時(shí)21分。2021年12月20日07:50,“聯(lián)盟MS-20”飛船與國際空間站分離,11:13著陸,耗時(shí)3小時(shí)23分。2022年3月30日15:21,“聯(lián)盟MS-19”飛船與國際空間站分離,19:28著陸,耗時(shí)4小時(shí)零7分。目前,俄羅斯航天對于快速返回技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)日趨成熟。
對于中國航天而言,快速返回正在成為載人航天的常態(tài)。在“神舟十三號”載人飛船返回時(shí),第一次應(yīng)用了快速返回。2022年4月16日00:44,“神十三”飛船與“天宮”空間站分離,09:56飛船返回艙著陸,整個過程耗時(shí)9小時(shí)12分。為了提高任務(wù)返回效率和航天員舒適性,快速返回將成為我國載人航天任務(wù)的常態(tài)。
對于美國航天而言,“星際航班”飛船正在與“龍”飛船聯(lián)手將美國航天帶入快速返回時(shí)代。結(jié)合中俄航天已有的實(shí)踐,世界載人航天正在進(jìn)入快速返回時(shí)代。與此同時(shí),與快速返回相對應(yīng),世界航天也正在迎來快速交會對接的時(shí)代。
快速進(jìn)“站”!俄羅斯領(lǐng)先世界,中國全面掌握,美國近在咫尺
俄羅斯航天率先步入快速交會對接時(shí)代。2020年10月14日13:45,搭載“聯(lián)盟MS-17”載人飛船的“聯(lián)盟-2.1a”火箭從拜科努爾航天發(fā)射場點(diǎn)火升空,飛船繞地飛行2圈后,于16:48與國際空間站對接成功,耗時(shí)3小時(shí)零3分,創(chuàng)下世界航天應(yīng)用性發(fā)射最快交會對接紀(jì)錄,并保持至今?!奥?lián)盟MS-17”的發(fā)射只是俄羅斯航天的一個縮影,俄航天已經(jīng)將快速交會對接常態(tài)化,涵蓋了載人飛船與貨運(yùn)飛船任務(wù)。2022年3月18日23:55,搭載“聯(lián)盟MS-21”飛船的“聯(lián)盟-2.1a”火箭發(fā)射升空,于3月19日03:12對接于國際空間站,耗時(shí)3小時(shí)17分。預(yù)計(jì)在6 月 3 日17: 32,“進(jìn)步 81號”貨運(yùn)飛船將在拜科努爾發(fā)射場發(fā)射升空,并于當(dāng)日21:03對接于國際空間站,將耗時(shí)3小時(shí)31分。作為老牌航天強(qiáng)國,俄羅斯對于快速交會對接的應(yīng)用已處于世界領(lǐng)先地位。
中國航天全面掌握并應(yīng)用快速交會對接技術(shù)。在2017年9月12日,“天舟一號”貨運(yùn)飛船以“天宮二號”實(shí)驗(yàn)室為目標(biāo)飛行器完成了中國航天第1次自主快速交會對接.交會對接開始于9月12日17:24,分遠(yuǎn)距離自主導(dǎo)引和近距離自主控制兩個階段實(shí)施,當(dāng)日23:58完成交會對接,耗時(shí)6小時(shí)34分。
到了“天舟二號”飛船上行對接“天和”核心艙,我國掌握了全相位全自主快速交會對接技術(shù)。所謂“全自主”,是指“天舟二號”增加了遠(yuǎn)距離自主導(dǎo)引,可以利用北斗導(dǎo)航的位置信息來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、全自主的導(dǎo)航計(jì)算及其制導(dǎo)與控制,對接由船上控制器自主規(guī)劃完成,人只需要負(fù)責(zé)監(jiān)視。而在“天舟一號”時(shí),遠(yuǎn)距離段還有人工輔助的成分,實(shí)則是“半自主”。所謂“全相位”,是指無論“天舟二號”在入軌時(shí)和“天和”的相對位置有1/4圈、半圈乃至整圈,“天舟二號”都能以最快速度或者在規(guī)定時(shí)間點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對接,而不用專門根據(jù)空間站的位置來選擇飛船發(fā)射時(shí)間,真正實(shí)現(xiàn)了全天候發(fā)射。自“天舟二號”開始,中國載人航天的所有應(yīng)用性飛船發(fā)射均采用了自主快速交會對接模式,快速對接已是中國載人航天常態(tài)。
美國航天已在準(zhǔn)備快速交會對接。美國載人航天的下一次發(fā)射暫時(shí)定在6月9日20:45,將由“獵鷹九號”火箭搭載CRS-25“龍”貨運(yùn)飛船發(fā)射升空,并于6月11日01:30對接國際空間站,將耗時(shí)4小時(shí)45分,這似乎和快速交會對接沒什么關(guān)系,我們可以來看看推遲之前的安排。
在此之前,CRS-25“龍”飛船計(jì)劃于6月7日23:30發(fā)射,并于6月8日05:51對接于國際空間站,僅耗時(shí)6小時(shí)21分。在此之前,crew-4“龍”載人飛船交會對接耗時(shí)15小時(shí)45分,創(chuàng)造了“龍”載人飛船最快交會對接紀(jì)錄,而如果CRS-25任務(wù)按原計(jì)劃進(jìn)行,對接時(shí)間相較于crew-4任務(wù)降低了60%。雖然CRS-25任務(wù)最終推遲發(fā)射并采用常規(guī)交會對接模式,但是這也說明美國航天已經(jīng)在準(zhǔn)備快速交會對接,距離應(yīng)用已經(jīng)很近。
在快速交會對接方面,俄羅斯航天一馬當(dāng)先,并在應(yīng)用方面取得領(lǐng)先;中國航天醞釀已久,已經(jīng)進(jìn)行全面應(yīng)用;美國航天正在籌備,離測試只有一步之遙,快速交會對接正在成為世界載人航天的基本技能。同時(shí),在快速返回方面,俄羅斯航天依然是開路先鋒,率先進(jìn)入常態(tài)化應(yīng)用階段;中國航天小試牛刀,正在使之成為標(biāo)準(zhǔn)的返回模式;美國航天雙線并行,正在走向成熟的過程中,快速返回也正在成為世界載人航天的另一項(xiàng)基本技能。
隨著俄中美世界航天三大國在載人航天領(lǐng)域先后應(yīng)用快速交會對接和快速返回技術(shù),世界載人航天正在進(jìn)入快速天地往返時(shí)代,將會更快捷、更安全、更舒適、更經(jīng)濟(jì),也有利于商業(yè)航天的發(fā)展,讓更多人有機(jī)會一睹太空的浩瀚無垠!
作者:大白高國
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