¡China Thirteen es la primera vez en la historia! ¡Completa el encuentro radial rápido y el atraque en 6,5 horas!
Según la Oficina de Ingeniería Espacial Tripulada de China, la nave espacial tripulada Shenzhou 13 completó con éxito la configuración del estado de la órbita después de entrar en órbita el 16 de octubre de 2021, hora de Beijing, 6 a las 56. En minutos, el modo autónomo de encuentro rápido y acoplamiento se utilizó para acoplarse con éxito en el puerto radial del módulo central de Tianhe. Junto con las naves espaciales de carga Tianzhou-2 y Tianzhou-3 previamente acopladas, formó un conjunto de cuatro cabinas (barco). Todo el proceso de atraque duró aproximadamente 6,5 horas. Este es también el primer encuentro y acoplamiento radial rápido realizado por una nave espacial tripulada de China en el espacio. Según el plan de implementación de la misión, los tres astronautas ingresarán al módulo central Tianhe desde la nave espacial tripulada Shenzhou 13.
La nave espacial tripulada Shenzhou 13 y el conjunto de la estación espacial completaron un encuentro y acoplamiento rápidos y autónomos
¿Por qué en esta misión? Para adoptar este innovador método de acoplamiento, Pang Zhihao, principal experto en comunicación científica del país sobre tecnología de exploración espacial, dijo al reportero del Global Times que esto tiene mucho que ver con la configuración actual de la estación espacial de China.
En la conferencia de prensa de la misión tripulada Shenzhou 13 celebrada el 14 de octubre, el portavoz de China Manned Space Engineering y subdirector de la Oficina de Ingeniería Espacial Tripulada de China, Lin Xiqiang, dijo que, en comparación con el Shenzhou 12, la misión Shenzhou 13 es diferente en varios aspectos. Uno de ellos es que la nave espacial tripulada utilizará un método autónomo de encuentro rápido y acoplamiento para acoplarse radialmente a la estación espacial por primera vez, la Estación Espacial China. realizará la operación combinada de cuatro aviones, incluido el módulo central, 2 naves espaciales de carga y 1 nave espacial tripulada.
Pang Zhihao dijo que para que la nave espacial sea fácil de mover y controlar, su configuración debe garantizar que la estructura principal y la distribución de masa sean lo más simétricas y compactas posible, y Asegúrese de que el centro de masa de la nave espacial esté centrado, reduciendo así el riesgo de La energía consumida por el control de postura. La estación espacial rusa Mir experimentó una vez asimetría después de acoplar múltiples módulos experimentales, lo que provocó que el centro de masa estuviera descentrado, lo que provocó que se consumiera más energía para controlar la actitud. En la actualidad, la estación espacial china está compuesta por cuatro aviones. El módulo central Tianhe está acoplado con naves espaciales de carga en ambos extremos. Para que la estación espacial mantenga una actitud estable normal de tres ejes hacia la Tierra, la nave espacial tripulada Shenzhou 13. debe estar en el plano orbital. El acoplamiento radial se realiza a lo largo de la dirección del radio de la pista.
Sin embargo, aunque este método de acoplamiento solo cambia la dirección de la nave espacial 90 grados, el acoplamiento es mucho más difícil.
Expertos de la Quinta Academia de la Corporación de Ciencia y Tecnología Aeroespacial de China dijeron que existen tres dificultades principales para realizar el encuentro y el acoplamiento radial:
Primero, es difícil controlar continuamente la actitud y la trayectoria. Para encuentros y acoplamientos hacia adelante y hacia atrás, su punto de espera de 200 metros es un punto de espera estable. Incluso si el motor no funciona, la nave espacial puede mantener una actitud y una órbita estables durante mucho tiempo. Sin embargo, no existe un punto de estacionamiento estable a mitad de camino para el encuentro radial, y la actitud y la órbita de la nave espacial deben controlarse continuamente, lo que consume una gran cantidad de propulsor y dificulta la resolución de problemas.
En segundo lugar, es difícil determinar la actitud y la posición relativa. La nave espacial tripulada Shenzhou está equipada con sensores, que son como los ojos de la nave espacial. Determinan su actitud de vuelo, actitud relativa y posición con la estación espacial, etc., mediante la observación de estrellas y puntos de referencia preestablecidos. Sin embargo, durante el proceso de encuentro radial, la nave espacial necesita maniobrar en una amplia gama de posturas, como desde vuelo horizontal hasta vuelo vertical, por lo que se plantean requisitos más altos para que los ojos puedan ver el objetivo y garantizar que el Los ojos no se ven afectados por cambios de iluminación complejos.
En tercer lugar, es difícil para los astronautas controlar manualmente el modo de encuentro. Durante el proceso de encuentro radial y acoplamiento, la Tierra, el punto de referencia más familiar, básicamente se pierde, las condiciones de medición y control empeoran y las características del movimiento dinámico relativo son diferentes de las del encuentro delantero, lo que dificulta las operaciones de los astronautas. en el modo de encuentro manual es más difícil.
Se entiende que todo el proceso de encuentro y acoplamiento radial fue completado de manera inteligente y autónoma por la nave espacial bajo el mando del sistema de control, navegación y guía (GNC). El encuentro radial y el encuentro directo son métodos de encuentro normales para las naves espaciales tripuladas de la estación espacial china y se utilizarán alternativamente en futuras misiones tripuladas de encuentro y de acoplamiento en la estación espacial.
Pang Zhihao dijo al reportero del Global Times que dominar la capacidad de acoplamiento radial puede garantizar que la estación espacial china pueda acoplar varias naves espaciales al mismo tiempo para completar las tareas de traspaso en órbita de diferentes lotes de astronautas y cumplir con la vida tripulada ininterrumpida a largo plazo. y requisitos de trabajo de la estación espacial china.