神九变轨减少一次
北京飞控中心:既简化操作,又提高安全性和可靠性
昨日11时47分,神舟九号飞船成功完成远距离导引控制,到达与天宫一号后下方52公里处的交会对接入口,转入自主控制,等待与天宫一号目标飞行器对接。
在北京航天飞行控制中心的精确控制下,神舟九号飞船原本实施5次变轨,但只进行了4次就成功进入距地面高度约343公里的近圆轨道,与天宫一号处在相同轨道面的交会对接点上。
北京航天飞行控制中心研究员唐歌实介绍,该中心通过精密定轨和精确的轨控效果标定,研究分析认为第5圈和第19圈轨道控制将对轨道面产生一个固定偏差,因此可以利用这个偏差,来替代第13圈的轨道面修正,从而取消原来设计的轨道面修正控制,将原来设计的5次变轨减为4次,在简化飞行控制操作的同时,也提高了航天员和飞行控制的安全性和可靠性。
“天神合体”犹如太空大片,专家详解对接一刻航天员感觉―― “就像慢速倒车时轻轻撞墙”
现场直击 首次交会对接时间轴
◎6月17日01时30分许
神舟九号第一次远距离导引控制(变轨)。
◎6月18日05时43分
神舟九号第四次远距离导引控制(变轨)。
◎6月18日11时47分
神舟九号抵达位于天宫一号后下方约52公里处,转入交会对接自主控制段的寻的段。
◎6月18日12时41分
神舟九号进入5公里停泊点。
◎6月18日14时01分
神舟九号自主进入30米停泊点。然后,神舟九号以0.2米/秒的相对速度向与天宫一号飞行,对接机构接触。平移靠拢段结束。至此,神舟九号自主控制段结束,转入对接段。
◎6月18日14时07分
神舟九号对接段。该段从天宫一号与神舟九号对接机构接触开始,经接触、捕获、缓冲与校正、拉回、锁紧等5个技术动作。
◎6月18日14时14分
天宫一号目标飞行器与神舟九号载人飞船成功实现自动交会对接,形成天宫一号-神舟九号组合体。
◎6月18日17时06分
景海鹏开启天宫一号实验舱舱门,随后,3名航天员先后进入实验舱,开展相关空间科学实验和技术试验。6天后,再进行航天员手控交会对接。
揭秘
太空时间谁说了算?
在日常生活中,一般的时间误差是可以允许的。但在航天活动中,所有设备、所有系统都要按照同一个时间标准运作,每个系统、每个单位都有专门负责保证时间准确无误的岗位,这就是“时间统一系统(简称‘时统’)”。
北京航天飞行控制中心的时统工作,由女专家梁玉秋负责。她的任务是,让该中心所有的时间计量设备,在极高的精度上保持步调一致,避免时间混乱。
在日常生活中,时间精确到分和秒就足够了。但在航天任务中,要对在太空高速飞行的航天器精准测控,对时间精度的要求就必须达到毫秒、微秒(1微秒等于百万分之一秒)。
技术解说
交会对接飞行过程分为远距离导引段、自主控制段、对接段。
自主控制段又可分3个阶段,即寻的段、接近段和平移靠拢段。该阶段自神舟九号转入自主控制开始,经5公里停泊、400米停泊、140米停泊和30米停泊,直至与天宫一号接触为止。
对接段可进一步分为接触、捕获、缓冲与校正、拉回、锁紧5个过程。它始于两目标对接机构接触,止于两目标对接机构锁紧,实现刚性连接,形成组合体。
北京时间2012年6月18日11时47分,在遨游太空第28圈时,神舟九号追到了天宫一号后下方52公里处,进入交会对接飞行过程的自主控制段。
北京航天飞行控制中心两个大厅里,参试人员早已严阵以待。
在距离地面343公里处,3名航天员身着白色舱内压力服,躺坐在神舟九号返回舱内,手捧飞行手册,目光注视前方。
他们将近距离观看一场长达两个多小时的“太空大片”:
这部“大片”,融合了诸多时尚元素。在距离地球343公里的轨道上,在时速2.8万公里的运动中,在现代科技不可思议的力量的牵引下,两个来自中国的航天器,优雅地靠近,温柔地对接,热情地拥吻。
这一幕,壮美得令人想大声惊叹,又精致得令人屏气凝神。
天宫―神九的首次交会对接,为中国航天史书写了浓墨重彩的一页,也将在航天员的脑海里成为永恒。
第一幕 自主控制
6月18日11时许,飞控大厅大屏幕上,浩瀚天宇中天宫一号、神舟九号舒展着蓝色的翅膀,遥遥相望……
天宫一号已在太空徘徊了4000余圈。
11时47分。
“神舟九号远距离导引正常完成,相对导航建立,转入自主控制!”
调度人员的声音回荡在大厅里。
北京航天飞行控制中心一号和二号飞控大厅前方的大屏幕,从左至右分为3个区域,显示着同样的内容。
最大的区域在中间,是两个飞行器交会对接过程的实时模拟三维动画。画面上半部分又分为两半,分别显示“从神九看天宫”和“从天宫看神九”。
此时,神舟九号飞船已正常启动自主控制允许指令,顺利转入寻的段,开始自主控制。
大屏幕上,天宫一号、神舟九号一前一后飘然而来。它们一个向后翘首企盼,一个向前望眼欲穿,彼此寻找对方的位置。
“飞船转5公里保持!”
洪亮的调度声依次在大厅响起。
只见神舟九号沿着红色的飞行轨迹,轻盈地滑向天宫一号,两者的距离在缓慢缩短。
返回舱内,景海鹏向飞船发出了手控制令,对飞船上的手动控制设备加电,设置交会对接状态。
北京飞行控制中心总工程师童斌说,景海鹏这个手控指令,是自动对接的一项重要备份手段。出现异常情况时,可以由航天员实施手动对接或撤离。此外,因为这次对接在阳照区进行,对测量设备的可靠性要求更高,对地面控制的及时性和应急能力也是一种严峻考验。
许久之后,神舟九号在其第29圈飞行中,到达了它的5公里停泊点。
神舟九号停止了向天宫一号的迅速接近。
一号飞控大厅里,一双双眼睛严密监视着停泊点上的神舟九号。地面人员与航天员均确认,一切正常,可以继续前进。
神舟九号抖擞精神,继续对天宫一号穷追不舍。
这一追,它又一口气跑了60多分钟,逼近到距离天宫一号140米的地方。
其间,神舟九号在其第30圈飞行过程中,曾进入400米停泊点停留片刻。
地面人员与航天员再次确认,神舟九号可以继续前进。
大屏幕显示着从天宫一号传回的画面,好像透过一扇打开的窗户,看到神舟九号缓缓靠近。
“飞船转140米接近!”
“飞船对接准备完成!”
神舟九号的对接机构缓缓推出。 加拿大华人网 http://www.sinoca.com/
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